[go: up one dir, main page]

NL8101844A - PROCESS FOR HYDROGENATING TREATMENT OF CARBON-CONTAINING COMPOUNDS. - Google Patents

PROCESS FOR HYDROGENATING TREATMENT OF CARBON-CONTAINING COMPOUNDS. Download PDF

Info

Publication number
NL8101844A
NL8101844A NL8101844A NL8101844A NL8101844A NL 8101844 A NL8101844 A NL 8101844A NL 8101844 A NL8101844 A NL 8101844A NL 8101844 A NL8101844 A NL 8101844A NL 8101844 A NL8101844 A NL 8101844A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
sulfur
hydrogen
process according
alkali metal
hydrate
Prior art date
Application number
NL8101844A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Swanson Rollan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swanson Rollan filed Critical Swanson Rollan
Publication of NL8101844A publication Critical patent/NL8101844A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G29/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
    • C10G29/06Metal salts, or metal salts deposited on a carrier
    • C10G29/10Sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

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

Description

S 5798-1 t *S 5798-1 t *

P & CP&C

**

Werkwijze voor het hydrogenerend behandelen van koolstof bevattende verbindingen.Process for the hydrotreating of carbon-containing compounds.

**

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het hydrogenerend behandelen van koolstof bevattende materialen onder toepassing van "empirische" hydraten van bepaalde alkalimetaal en zwavel bevattende verbindingen.The invention relates to a process for the hydrotreating of carbon-containing materials using "empirical" hydrates of certain alkali metal and sulfur-containing compounds.

5 Er zijn vele werkwijzen bekend voor het behandelen van petroleum- oliën en dergelijke met alkalimetaalverbindingen of sulfiden.Many methods are known for treating petroleum oils and the like with alkali metal compounds or sulfides.

Zo beschrijft bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 3.252.774 een werkwijze voor het kraken van vloeibare koolwaterstoffen onder vorming van waterstof bevattende gassen, door het uitgangsmateriaal in contact te 10 brengen met een smelt van een alkalimetaalverbinding (bijvoorbeeld de sulfiden) bij temperaturen tussen circa 427°C en circa 982°C in aanwezigheid van stoom.For example, U.S. Patent 3,252,774 describes a process for cracking liquid hydrocarbons to form hydrogen-containing gases by contacting the feedstock with a melt of an alkali metal compound (eg, the sulfides) at temperatures between about 427 ° C. and about 982 ° C in the presence of steam.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.617.529 beschrijft de verwijdering van elementaire zwavel uit petroleum-olie door de olie bij de temperatuur 15 van de omgeving in contact te brengen met een waterige oplossing die alleen natriumhydrosulfide of natriumhydrosulfide in combinatie met natriumhydroxide en ammoniumhydroxide bevat. De waterige oplossing en de olie worden gescheiden en men behandelt de waterige oplossing om de zwavel te bevrijden van de polysulfiden die tijdens de contactstap worden gevormd.US Patent 3,617,529 describes the removal of elemental sulfur from petroleum oil by contacting the oil at ambient temperature with an aqueous solution containing only sodium hydrosulfide or sodium hydrosulfide in combination with sodium hydroxide and ammonium hydroxide. The aqueous solution and the oil are separated and the aqueous solution is treated to free the sulfur from the polysulfides formed during the contacting step.

20 De Amerikaanse octrooischriften 3.787.315 en 3.788.978 beschrijven werkwijzen voor het desulfureren van petroleum-olie. De olie wordt in contact gebracht met een alkalimetaal of legering in aanwezigheid van waterstof onder vorming van een sulfide, waardoor de olie gedesulfureerd wordt. Het sulfide wordt uit de olie afgescheiden door behandeling met zwavel-25 waterstof; het afgescheiden monosulfide wordt behandeld met een natrium-pólysulfide onder vorming van een polysulfide met een lager zwavelgehalte, dat vervolgens aan elektrolyse wordt onderworpen onder vorming van natrium.US patents 3,787,315 and 3,788,978 describe processes for desulfurizing petroleum oil. The oil is contacted with an alkali metal or alloy in the presence of hydrogen to form a sulfide, thereby desulfurizing the oil. The sulfide is separated from the oil by treatment with sulfur-hydrogen; the separated monosulfide is treated with a sodium polysulfide to form a lower sulfur polysulfide, which is then electrolysed to form sodium.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.816.298 beschrijft een in twee stappen verlopende werkwijze voor het verbeteren van de kwaliteit (gedeeltelijke 30 desulfurering, hydrogenering en hydrokraken) van zware koolwaterstoffen (bijvoorbeeld bij destillatie onder vacuüm verkregen residumateriaal) tot vloeibare koolwaterstofprodukten en een waterstof bevattend gas. Bij de eerste stap wordt het toegevoerde koolwaterstofmateriaal in contact gebracht met een gas, dat waterstof en koolstofoxide bevat, in aanwezigheid 35 van een van de talrijke mogelijke katalysatoren, waaronder alkalimetaal- sulfiden en -hydrosulfiden. De druk dient meer dan circa 1035 kPa (overdruk) en de gemiddelde temperatuur circa 370°- 593°C te bedragen. Volgens een van 8101844 * * . .US Pat. No. 3,816,298 describes a two-step process for improving the quality (partial desulfurization, hydrogenation and hydrocracking) of heavy hydrocarbons (eg, residue material obtained under vacuum distillation) to liquid hydrocarbon products and a hydrogen-containing gas. In the first step, the supplied hydrocarbon material is contacted with a gas containing hydrogen and carbon oxide in the presence of one of the numerous possible catalysts, including alkali metal sulfides and hydrosulfides. The pressure should be more than approximately 1035 kPa (gauge pressure) and the average temperature approximately 370 ° - 593 ° C. According to one of 8101844 * *. .

- 2 - voorbeelden wordt stoom (alsmede waterstof en koolstof oxiden) met K^CO^ als katalysator, bij een overdruk van circa 2345 kPa en circa 488°C naar de eerste stap gevoerd. Een nevenprodukt, vast koolstofhoudend materiaal, wordt afgezet op de katalysator en een deel van de katalysator wordt naar 5 de tweede stap gevoerd waar het in contact wordt gebracht met stoom, bij kPa een overdruk van circa 1035/en een gemiddelde temperatuur boven circa 650°C.- 2 - Examples, steam (as well as hydrogen and carbon oxides) with K 2 CO 2 as catalyst, is passed to the first step at an overpressure of about 2345 kPa and about 488 ° C. A by-product, solid carbonaceous material, is deposited on the catalyst and a portion of the catalyst is passed to the second step where it is contacted with steam, at kPa, an overpressure of about 1035 / and an average temperature above about 650 ° C.

Het Amerikaanse octrooischrift 4.003.823 beschrijft een andere werkwijze voor het verbeteren van de kwaliteit van zware koolwaterstoffen, door zware koolwaterstoffen in contact te brengen met alkalimetaalhydroxiden 10 bij een waterstofdruk van circa 3447 - 34.470 kPa (overdruk) en een temperatuur van circa 260° - 1093°C. Aan de uit de reactiezone afgevoerde pro-dukten kan zwavelwaterstof worden toegevoegd om de in de reactor gevormde alkalimetaalsulfiden om te zetten in hydrosulfiden als eerste stap van het regenereren van de alkalimetaalhydroxiden.U.S. Patent 4,003,823 describes another method for improving the quality of heavy hydrocarbons by contacting heavy hydrocarbons with alkali metal hydroxides at a hydrogen pressure of about 3447 - 34,470 kPa (gauge pressure) and a temperature of about 260 ° - 1093 ° C. Hydrogen sulfur can be added to the products withdrawn from the reaction zone to convert the alkali metal sulfides formed in the reactor into hydrosulfides as the first step of regenerating the alkali metal hydroxides.

15 Het Amerikaanse octrooischrift 4.018.572 beschrijft een werkwijze voor het desulfureren van fossiele brandstoffen door het materiaal in contact te brengen met een waterige oplossing of smelt van alkalimetaalpoly-sulfide onder vorming van zouten met een hoger zwavelgehalte, die worden ontleed om de polysulfiden met lager zwavelgehalte te regenereren.US Pat. No. 4,018,572 describes a process for desulfurizing fossil fuels by contacting the material with an aqueous solution or melt of alkali metal polysulfide to form salts of higher sulfur which are decomposed around the lower polysulfides regenerate sulfur content.

20 Ten slotte beschrijft het Amerikaanse octrooischrift 4.119.528 een andere werkwijze voor het behandelen van zware koolstof bevattende uitgangsmaterialen, bij welke werkwijze kaliumsulfide en een waterstofdruk van circa 3447 - 34.470 kPa (overdruk) en een temperatuur van circa 260° -1093°C worden toegepast. De produkten zijn gedesulfureerde laagkokende 25 oliën en kaliumhydrosulfide, dat terug kan worden omgezet in kaliumsulfide. Het kaliumsulfide kan als zodanig naar de reactor worden gevoerd of in situ worden bereid door verschillende kaliumverbindingen om te zetten met zwavelverbindingen, zoals zwavelwaterstof. Het kaliumsulfide kan ook worden bereid door kaliumverbindingen, zoals het hydrosulfide of polysuldiden, 30 te reduceren met reductiemiddelen zoals waterstof. Het sulfide kan ook worden verkregen door kaliumhydrosulfide bij hoge temperatuur met stoom te behandelen. Bij voorkeur gebruikt men een mengsel van kalium- en natrium-sulfide, daar het natriumsulfide als "vangstof" werkt voor de tijdens de reactie gevormde zwavelwaterstof die anders zou reageren met het kaliumsul-35 fide onder vorming van "niet-actief" kaliumhydrosulfide.Finally, US Pat. No. 4,119,528 describes another process for treating heavy carbonaceous feedstocks, wherein process involves potassium sulfide and a hydrogen pressure of about 3447 - 34,470 kPa (gauge pressure) and a temperature of about 260 ° -1093 ° C applied. The products are desulfurized low boiling oils and potassium hydrosulfide, which can be converted back to potassium sulfide. The potassium sulfide as such can be fed to the reactor or prepared in situ by reacting various potassium compounds with sulfur compounds, such as hydrogen sulfide. The potassium sulfide can also be prepared by reducing potassium compounds, such as the hydrosulfide or polysuldides, with reducing agents such as hydrogen. The sulfide can also be obtained by steam-treating potassium hydrosulfide at a high temperature. Preferably, a mixture of potassium and sodium sulfide is used, since the sodium sulfide acts as a "getter" for the hydrogen sulfide formed during the reaction which would otherwise react with the potassium sulfide to form "inactive" potassium hydrosulfide.

Werkwijzen voor het behandelen van petroleum-oliën en dergelijke met alkalimetaalverbindingen of sulfiden worden eveneens beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 1.300.816, 1.413.005, 1.729.943, 1.938.672, 1.974.724, 2.145.657, 2.950.245, 3.112.257, 3.185.641, 3.368.875, 3.354.081, 40 3.382.168, 3.483.119, 3.553.279, 3.565.792, 3.663.431, 3.745.109 en 4.007.109.Methods for treating petroleum oils and the like with alkali metal compounds or sulfides are also described in U.S. Pat. Nos. 1,300,816, 1,413,005, 1,729,943, 1,938,672, 1,974,724, 2,145,657, 2,950,245, 3,112 .257, 3,185,641, 3,368,875, 3,354,081, 40 3,382,168, 3,483,119, 3,553,279, 3,565,792, 3,663,431, 3,745,109 and 4,007,109.

8101844 I 1 - 3 -8101844 I 1 - 3 -

Een bij de bekende werkwijzen, waaronder de hierboven genoemde, optredend probleem is dat rigoureuze procesomstandigheden, bijvoorbeeld hoge temperatuur en/of druk, nodig zijn om geschikte produkten in hoge opbrengst te verkrijgen. Door de uitvinding wordt dit probleem nu opgelost.A problem which arises in the known processes, including the above mentioned, is that rigorous process conditions, for example high temperature and / or pressure, are necessary to obtain suitable products in high yield. This problem is now solved by the invention.

5 Verrassenderwijs werd gevonden dat door toepassing van een hieronder gedetailleerd beschreven "empirisch" hydraat bij een hydrogenerende behandeling onder slechts betrekkelijk milde procesomstandigheden de opbrengst aan geschikte produkten veel hoger is dan bij enige bekende hydrogenerende behandeling, met inbegrip van de hierboven genoemde werkwijzen. Zo behoeft 10 bijvoorbeeld de reactietemperatuur bij de onderhavige werkwijze niet hoger dan circa 410°C te zijn en de druk behoeft niet boven atmosferische waarde te liggen. Daar de doelmatigheid van de omzetting en de opbrengst aan geschikte produkten volgens de onderhavige werkwijze verrassend hoog zijn en minder kostbare procesomstandigheden vereisen, kan tevens een vermindering 15 in de kosten bereikt worden.Surprisingly, it has been found that using an "empirical" hydrate detailed below in a hydrogenation treatment under only relatively mild process conditions, yields of suitable products are much higher than in any known hydrogenation treatment, including the above-mentioned processes. For example, the reaction temperature in the present process need not be higher than about 410 ° C and the pressure need not be above atmospheric. Since the conversion efficiency and yield of suitable products of the present process are surprisingly high and require less expensive process conditions, a reduction in cost can also be achieved.

De uitvinding verschaft een werkwijze voor het hydrogenerend behandelen van koolstof bevattend materiaal met waterstof, welke werkwijze tot kenmerk heeft dat men het koolstof bevattende materiaal in een reactievat behandelt met stoom en een "empirisch" hydraat van een zwavel bevattende 20 verbinding, en wel een alkalimetaalhydrosulfide, alkalimetaalmonosulfide, alkalimetaalpolysulfide of een mengsel van twee of meer van deze verbindingen .The invention provides a method for the hydrotreating of the carbonaceous material with hydrogen, which method is characterized in that the carbonaceous material is treated in a reaction vessel with steam and an "empirical" hydrate of a sulfur-containing compound, namely an alkali metal hydrosulfide. , alkali metal monosulfide, alkali metal polysulfide or a mixture of two or more of these compounds.

Geen van de bovengenoemde Amerikaanse octrooischriften beschrijft de toepassing van "empirische" hydraten van alkalimetaalhydrosulf iden, -sul-25 fiden of -polysulfiden voor de hydrogenerende behandeling (bijvoorbeeld hydrogeneren of hydrokraken) van koolstof bevattende materialen volgens de onderhavige werkwijze, en evenmin valt de toepassing van deze "empirische" hydraten uit deze literatuurplaatsen af te leiden.None of the aforementioned U.S. patents disclose the use of "empirical" hydrates of alkali metal hydrosulfides, sulfides, or polysulfides for the hydrogenation treatment (eg, hydrogenation or hydrocracking) of carbonaceous materials by the present process, nor does the use derive these "empirical" hydrates from these references.

De hier gebruikte uitdrukking "koolstof bevattende materialen" omvat 30 oliën, leisteen, teerhoudend zand en dergelijke, maar geen steenkool. Voorbeelden van deze materialen zijn ruwe oliën, door destillatie bij atmosferische druk verkregen "resids" (hier verder residu-oliën genoemd) (gekraakt en niet-gekraakt), en onder vacuüm verkregen residu-oliën (met "gebroken" (door kraken verlaagde) viscositeit en niet-"gebroken" viscositeit) en niet-35 petroleum-oliën. "Hydrogenerende behandeling" omvat hydrogeneren en hydrokraken. De naam "empirische hydraten" wordt hier gebruikt omdat deze materialen kennelijk hydraten zijn doordat ze gebonden of "geassocieerd" water bevatten dat bij verhitting op bepaalde temperaturen vrijkomt.The term "carbonaceous materials" as used herein includes oils, slate, tar-containing sand, and the like, but not coal. Examples of these materials are crude oils, atmospheric pressure distillation resids (hereinafter referred to as residual oils) (cracked and uncracked), and residual oils obtained under vacuum (with "broken" (cracked) viscosity and non-"broken" viscosity) and non-35 petroleum oils. "Hydrogenating treatment" includes hydrogenation and hydrocracking. The name "empirical hydrates" is used here because these materials are apparently hydrates in that they contain bound or "associated" water released upon heating at certain temperatures.

De toepassing van stoom bij de onderhavige werkwijze is essentieel 81 01844 4 - 4 - omdat hierdoor de bovengenoemde materialen in hun empirisch gehydrateerde (zeer actieve) vormen worden gehouden.The use of steam in the present process is essential 81 01844 4 - 4 because it maintains the above materials in their empirically hydrated (highly active) forms.

De onderhavige werkwijze verschaft vele voordelen. Afgezien van de reeds genoemde voordelen, vinden denitrogenering en demetallering tijdens 5 de hydrogenerende behandeling plaats. Afhankelijk van de bij de werkwijze toegepaste omstandigheden en de toegepaste reactiecomponenten, kan verder ook desulfurering plaatsvinden, zie bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooi-schrift 4.160.821 dat een desulfureringswerkwijze beschrijft.The present method provides many advantages. In addition to the aforementioned advantages, denitrogenation and demetallation take place during the hydrogenation treatment. Furthermore, depending on the conditions used in the process and the reactants used, desulfurization can also take place, see, for example, U.S. Patent 4,160,821, which describes a desulfurization process.

Ook zijn de bereikbare doelmatigheid en mate van hydrogenerende behan-10 deling zeer hoog. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm bijvoorbeeld, waarbij tevens zwavelwaterstof naar een reactiezone gevoerd wordt waarin een residu-olie met een beginkookpunt boven 343°C in één stap wordt behandeld, koken praktisch alle verkregen, produkten bij temperaturen beneden 343°C. Hieruit blijkt de volgens de uitvinding bereikbare sterke mate van kraken 15 bij relatief milde omstandigheden.Also, the achievable efficiency and degree of hydrogenation treatment are very high. For example, according to a preferred embodiment, wherein hydrogen sulphide is also fed to a reaction zone in which a residual oil with an initial boiling point above 343 ° C is treated in one step, practically all products obtained boil at temperatures below 343 ° C. This shows the high degree of cracking achievable according to the invention under relatively mild conditions.

Andere voordelen van de onderhavige werkwijze blijken uit de onderstaande beschrijving.Other advantages of the present method are apparent from the description below.

Ruim genomen wordt volgens de uitvinding koolstof .bevattend materiaal in contact gebracht met een bovengenoemd hydraat. Het koolstof bevattende 20 materiaal wordt gewoonlijk in de vloeibare fase gebruikt, maar uit onderzoek is gebleken dat ook contact in de dampfase kan worden toegepast. Men voert stoom door het reactiemengsel om het volgens de uitvinding toegepaste materiaal in de empirisch gehydrateerde (zeer reactieve) vorm te houden. (Voor koolstof bevattende materialen met een hoog gehalte aan nafteenzuren 25 wordt de stoomstroom op een minimum gehouden omdat water de neiging heeft deze materialen te ontleden; in deze gevallen kan met voordeel tevens waterstof toegevoerd worden.) Door vrij vloeibaar water wordt het hydraat ontleed en derhalve dienen de reactie-omstandigheden zodanig te worden gekozen dat de aanwezigheid van een belangrijke hoeveelheid vloeibaar water ver-30 meden wordt. Bij voorkeur worden de omstandigheden zodanig gekozen dat er geen vrij vloeibaar water in de reactiezone aanwezig is.Broadly speaking, according to the invention, carbon-containing material is contacted with an above hydrate. The carbon-containing material is usually used in the liquid phase, but research has shown that contact in the vapor phase can also be used. Steam is passed through the reaction mixture to keep the material used according to the invention in the empirically hydrated (highly reactive) form. (For carbon-containing materials with a high naphthenic acid content, the steam flow is kept to a minimum because water tends to decompose these materials; in these cases, hydrogen can also advantageously be supplied.) Free liquid water decomposes the hydrate and therefore, the reaction conditions should be chosen to avoid the presence of a significant amount of liquid water. Preferably, the conditions are chosen such that there is no free liquid water in the reaction zone.

Het reactiemengsel wordt verhit om het behandelde produkt te verdampen; stoom en produkt worden afgevoerd uit de reactiezone, afgekoeld en gescheiden. Desgewenst kan het produkt in de vorm van een reeks destillatiefracties 35 worden opgevangen en recirculeert men de relatief zware (hoog kokende) fracties om deze verder te behandelen. De stoom en het verdampte produkt behoeven niet continu of in het geheel niet te worden af gevoerd; zonder periodieke af voer stijgt de druk echter, waardoor de stoom condenseert. Hierdoor wordt het hydraat ontleed en de reactie stopgezet. Derhalve ver- 8101844 » · - 5 - dient het de voorkeur om ten minste periodiek damp te verwijderen; continue verwijdering verdient het meest de voorkeur.The reaction mixture is heated to evaporate the treated product; steam and product are removed from the reaction zone, cooled and separated. If desired, the product can be collected in the form of a series of distillation fractions and the relatively heavy (high boiling) fractions are recycled for further treatment. The steam and the evaporated product need not be discharged continuously or at all; without periodic discharge, however, the pressure rises, causing the steam to condense. This decomposes the hydrate and stops the reaction. Therefore, it is preferable to remove vapor at least periodically; continuous removal is most preferred.

De behandeling kan in bijna ieder type apparatuur worden uitgevoerd.The treatment can be performed in almost any type of equipment.

Zo kan bijvoorbeeld als reactor een "tank" worden toegepast. Ook kan men 5 een in een aantal trappen verdeelde kolomreactor toepassen die het mogelijk maakt produktfracties bovenuit en als zij stromen op te vangen. De onderhavige werkwijze kan continu of discontinu en in een of meer reactiestappen worden uitgevoerd. Met een "tank"-reactor wordt gewoonlijk discontinu gewerkt? een in een aantal trappen werkende kolom is geschikt voor een conti-10 nue werkwijze.For example, a "tank" can be used as a reactor. It is also possible to use a column reactor divided into a number of stages, which makes it possible to collect product fractions on top and as they flow. The present process can be carried out continuously or discontinuously and in one or more reaction steps. Is a "tank" reactor usually operated discontinuously? a multi-stage column is suitable for a continuous process.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt tevens zwavelwaterstof naar de reactiezone gevoerd en met het reactiemengsel in contact gebracht. Hierdoor wordt een deel van het hydraat geregenereerd en verkrijgt men een hogere produktie. Zoals hieronder uiteen is gezet, wordt zwavelwaterstof 15 tijdens de behandeling gevormd en wordt deze zwavelwaterstof met de stoom en verdampt produkt afgevoerd. Derhalve is het van groot voordeel indien de afgevoerde zwavelwaterstof naar de reactiezone wordt gerecirculeerd.In a preferred embodiment, hydrogen sulfide is also fed to the reaction zone and contacted with the reaction mixture. As a result, part of the hydrate is regenerated and a higher production is obtained. As explained below, hydrogen sulphide 15 is formed during the treatment and this hydrogen sulphide is discharged with the steam and evaporated product. It is therefore of great advantage if the discharged hydrogen sulphide is recycled to the reaction zone.

De reactietemperaturen zijn betrekkelijk laag, in het algemeen tussen circa 40°C en 410°C. Voor bepaalde materialen (bijvoorbeeld door destilla-20 tie onder vacuüm verkregen residuen) vindt praktisch geen reactie plaats totdat de temperatuur betrekkelijk hoog is (bijvoorbeeld 370°C). De druk behoeft niet boven atmosferische waarde te liggen, maar constructie-overwegingen kunnen het nodig maken dat hogere drukken worden toegepast, bijvoorbeeld voor het verminderen van de diameter (en de kosten) van een 25 reactor van het kolomtype. Welke omstandigheden ook toegepast worden, deze dienen niet te leiden tot condensatie van een aanzienlijke hoeveelheid van de stoom, en bij voorkeur vindt in het geheel geen condensatie van de stoom plaats.The reaction temperatures are relatively low, generally between about 40 ° C and 410 ° C. For certain materials (eg residues obtained by distillation under vacuum), practically no reaction takes place until the temperature is relatively high (eg 370 ° C). The pressure need not be above atmospheric, but construction considerations may require that higher pressures be used, for example, to reduce the diameter (and cost) of a column-type reactor. Whatever conditions are employed, they should not lead to condensation of a significant amount of the steam, and preferably no condensation of the steam takes place at all.

De volgens de uitvinding toegepaste materialen zijn de empirische hy-30 draten van de hydrosulfiden, monosulfiden en polysulfiden van de elementen uit groep IA van het Periodiek Systeem met uitzondering van waterstof. De francium- en cesiumverbindingen worden in het algemeen niet gebruikt. De natrium-, kalium-, lithium- en rubidiumverbindingen worden vaker toegepast.The materials used in accordance with the invention are the empirical hydrates of the hydrosulfides, monosulfides, and polysulfides of the elements of Group IA of the Periodic Table except hydrogen. The Francium and Cesium compounds are generally not used. The sodium, potassium, lithium and rubidium compounds are used more often.

De kalium-, rubidium- en natriumverbindingen verdienen de voorkeur, en de 35 kaliumverbindingen verdienen het meest de voorkeur. (In sommige gevallen, bijvoorbeeld bij toepassing van zware Canadese ruwe olie, zijn de natriumverbindingen superieur aan de kaliumverbindingen.) Een materiaal bevattende de empirische hydraten van drie hydrosulfiden, equivalent aan 14 % rubidium-hydroxide , 29 % kaliumhydroxide en voor de rest natriumhydrosulfide (be- 8101844 * ·# % - 6 - trokken op het totaal van de twee hydroxiden en het hydrosulfide) is het meest doelmatig gebleken.The potassium, rubidium and sodium compounds are preferred, and the potassium compounds are most preferred. (In some cases, for example when using heavy Canadian crude oil, the sodium compounds are superior to the potassium compounds.) A material containing the empirical hydrates of three hydrosulfides, equivalent to 14% rubidium hydroxide, 29% potassium hydroxide and the balance sodium hydrosulfide ( based on the total of the two hydroxides and the hydrosulfide) has proved to be the most effective.

Tijdens de reactie is het volgens de uitvinding toegepaste materiaal bij lage temperaturen in feite een mengsel van de empirische hydraten van 5 het hydrosulfide en sulfiden (mono en poly) van elk toegepast alkalimetaal, en tijdens de reactie vindt omzetting van deze zwavel bevattende vormen in elkaar plaats. (Bij stijging van de reactietemperatuur verdwijnen sommige van deze vormen daar hun ontledingstemperaturen overschreden zijn.) Derhalve kan het hydraat aanvankelijk in de reactiezone worden gebracht als 10 het hydrosulfide-hydraat of als een of meer van de sulfide-hydraten of als mengsel van het hydrosulfide-hydraat en sulfide-hydraat. De empirische hydraten kunnen ook in situ worden bereid, maar bij voorkeur worden ze in , de vorm van het empirische hydraat toegevoegd. (Elk van de alkalimetaal- hydrosulfiden en -mono- en -polysulfiden kunnen voorkomen in de vorm van 15 meer dan één empirisch hydraat, en tenzij anders aangegeven, omvat de hier gebruikte naam "empirisch hydraat" alle hydraten.)During the reaction, the material used according to the invention at low temperatures is in fact a mixture of the empirical hydrates of the hydrosulfide and sulfides (mono and poly) of any alkali metal used, and during the reaction conversion of these sulfur-containing forms takes place. place. (As the reaction temperature increases, some of these forms disappear as their decomposition temperatures are exceeded.) Therefore, the hydrate may be initially introduced into the reaction zone as the hydrosulfide hydrate or as one or more of the sulfide hydrates or as a mixture of the hydrosulfide. hydrate and sulfide hydrate. The empirical hydrates can also be prepared in situ, but they are preferably added in the form of the empirical hydrate. (Any of the alkali metal hydrosulfides and mono- and polysulfides may exist in the form of more than one empirical hydrate, and unless otherwise indicated, the name "empirical hydrate" used herein includes all hydrates.)

In bijvoorbeeld de kaliumreeks zijn er zes sulfiden van kalium, namelijk K_S, K_S_ , KLS., K_S_ en K_S,, en één hydrosulfide, KHS. Het molecuul Z ά -j ώ 4 Z b Zo dat het grootste aantal zwavelatomen bevat, kan beschouwd worden als "ver-20 zadigd" met betrekking tot zwavel (namelijk K^Sg), en de sulfiden die minder zwavel bevatten zijn met betrekking tot zwavel onverzadigd.For example, in the potassium series, there are six sulfides of potassium, namely K_S, K_S_, KLS., K_S_ and K_S ,, and one hydrosulfide, KHS. The molecule Z ά -j ώ 4 Z b So that contains the largest number of sulfur atoms can be considered "saturated" with respect to sulfur (namely K ^ Sg), and the sulfides containing less sulfur are with respect to sulfur unsaturated.

Kaliummonosulfide (I^S) bijvoorbeeld, kristalliseert in de vorm van een empirisch pentahydraat. Onder reactie-omstandigheden bij 162 °C ontleedt het empirische pentahydraat tot een empirisch dihydraat, waarbij 3 mol 25 water per mol K^S vrijkomen, welke ontleding krachtig en waarneembaar verloopt. Bij 265° - 270°C vindt verdere ontleding plaats tot een lager empirisch hydraat, waarbij water vrijkomt. Enig hydraatwater blijft waarschijnlijk tot aan of nabij het smeltpunt van 948°C achter. Het vrijkomen van water bij bepaalde temperaturen bewijst duidelijk de aanwezigheid van ge-30 bonden of "geassocieerd" water analoog aan hydraatwater.For example, potassium monosulfide (I ^ S), crystallizes in the form of an empirical pentahydrate. Under reaction conditions at 162 ° C, the empirical pentahydrate decomposes to an empirical dihydrate, releasing 3 moles of water per mole of K 2 S, which decomposition is vigorous and observable. At 265 ° - 270 ° C, further decomposition takes place to a lower empirical hydrate, whereby water is released. Some hydrate water is likely to remain to or near the melting point of 948 ° C. The release of water at certain temperatures clearly proves the presence of bonded or "associated" water analogous to hydrate water.

Volgens de onderhavige werkwijze vindt bij het hydrogeneren en hydro-kraken tevens denitrogenering en demetallering plaats. De stikstof verlaat het systeem als ammoniakdamp. De verwijderde metalen zijn onder meer vanadium, nikkel, cobalt en cadmium, en deze blijven in het volgens de uit-35 vinding toegepaste materiaal dat in de reactiezone achterblijft. Indien tevens wordt toegevoerd of indien de minder met zwavel verzadigde empirische hydraten toegepast worden, vindt volgens de onderhavige werkwijze tevens desulfurering plaats.In the present process, the hydrogenation and hydrocracking also include denitrogenation and demetallation. The nitrogen leaves the system as ammonia vapor. The metals removed include vanadium, nickel, cobalt and cadmium, and these remain in the material used according to the invention, which remains in the reaction zone. If feeding is also carried out or if the less sulfur-saturated empirical hydrates are used, desulfurization also takes place according to the present process.

Door verhoging van de totale verhouding tussen zwavel en alkalimetaal 8101844 ϊ Λ - 7 - in de reactiezone (met inbegrip van de zwavel in het koolstof bevattende materiaal) worden de optredende mate van kraken en de desulfurering verminderd. Door verlaging van de verhouding tussen zwavel en alkalimetaal worden de mate van kraken en de desulfurering verhoogd. Indien tevens zwa-5 velwaterstof wordt toegevoerd, beïnvloedt het tijdstip van de toevoeging hiervan eveneens de mate van kraken. Wanneer de toevoeging begonnen wordt vóór de verwijdering van al het vloeibare water (bij circa 110° - 135°C) neemt de mate van kraken af; door de toevoeging na deze verwijdering te beginnen, neemt de mate van kraken toe.By increasing the total ratio of sulfur to alkali metal 8101844 Λ Λ - 7 - in the reaction zone (including the sulfur in the carbonaceous material), the amount of cracking and desulfurization occurring is reduced. By lowering the ratio of sulfur to alkali metal, the degree of cracking and desulfurization are increased. If hydrogen sulfide is also supplied, the time of its addition also affects the degree of cracking. When the addition is started before the removal of all the liquid water (at about 110 ° - 135 ° C), the degree of cracking decreases; by starting the addition after this removal, the degree of cracking increases.

In het geval van de kaliumverbindingen kan een totale verhouding van 0,5/1 (equivalent met 100 % K2S) tot 2,5/1 (equivalent met 100 % I^S,.) ge" bruikt worden. Voor de meeste koolstof bevattende materialen is een geschikter traject echter 0,55/1 tot 1,5/1; het voorkeurstraject bedraagt 0,75/1 tot 1/1. De grenzen van het voorkeurstraject kunnen worden beschouwd 15 als overeenkomende met (0,75/1) en K2S2 (VD. Het voorkeurs traject voor de natriumverbindingen bedraagt 0,55/1 tot 1/1. Lagere verhoudingen kunnen vereist zijn bij toepassing van moeilijk te kraken uitgangsmaterialen, bijvoorbeeld door vacuümdestillatie verkregen residu-oliën. Indien de verhouding tussen zwavel en alkalimetaal van de combinatie van het empiri-20 sche hydraat en het koolstof bevattende materiaal te laag is, kan elementaire zwavel worden toegevoegd; indien deze verhouding te hoog is, kan een verdere hoeveelheid onverzadigd hydraat worden toegevoegd.In the case of the potassium compounds, a total ratio of 0.5 / 1 (equivalent to 100% K 2 S) to 2.5 / 1 (equivalent to 100% I 2 S) can be used. For most carbonaceous materials is a more suitable range, however 0.55 / 1 to 1.5 / 1, the preferred range is 0.75 / 1 to 1/1, the limits of the preferred range can be considered as corresponding to (0.75 / 1) and K2S2 (VD. The preferred range for the sodium compounds is 0.55 / 1 to 1/1. Lower ratios may be required when using difficult to crack starting materials, for example residual oils obtained by vacuum distillation. If the ratio of sulfur to alkali metal of the combination of the empirical hydrate and the carbonaceous material is too low, elemental sulfur can be added, if this ratio is too high, a further amount of unsaturated hydrate can be added.

De toegepaste hoeveelheid empirisch hydraat dient voldoende te zijn ter verschaffing van een adequaat contact met het uitgangsmateriaal en de 25 gewenste mate van omzetting. De maximale hoeveelheid uitgangsmateriaal die met een bepaalde hoeveelheid katalysator behandeld kan worden, is niet bekend, maar gebleken is dat zelfs 500 g van een door vacuümdestillatie verkregen residu-olie behandeld kan worden met 9,5 g KHS (als empirisch hydraat) .The amount of empirical hydrate used should be sufficient to provide adequate contact with the starting material and the desired degree of conversion. The maximum amount of starting material that can be treated with a certain amount of catalyst is not known, but it has been found that even 500 g of a residual oil obtained by vacuum distillation can be treated with 9.5 g of KHS (as empirical hydrate).

De empirische hydraten kunnen op verschillende methoden worden bereid.The empirical hydrates can be prepared by various methods.

De bij voorkeur toegepaste kaliumverbindingen kunnen bijvoorbeeld als volgt worden verkregen: Eerst kan zwavel in een overmaat van 15 % toegevoegd worden aan kalium in een vloeibare ammoniak bevattend medium. Hierdoor verkrijgt men kaliumsulfide-hydraat (empirisch hydraat). Vervolgens wordt een 55 deel van het hydraat omgezet met een verdere hoeveelheid zwavel onder verkrijging van het empirische hydraat van het pentasulfide. De twee hydraten worden bij elkaar gevoegd en toegepast.For example, the preferred potassium compounds can be obtained as follows: First, sulfur in an excess of 15% can be added to potassium in a liquid ammonia-containing medium. This gives potassium sulfide hydrate (empirical hydrate). Then, a 55 part of the hydrate is reacted with a further amount of sulfur to obtain the empirical hydrate of the pentasulfide. The two hydrates are combined and used.

Volgens een tweede methode wordt kaliumhydroxide opgelost in water en voegt men juist voldoende van een laag kokende alcohol (bijvoorbeeld ethanol, 8101844 - 8 - propanol-1) toe om de vorming van twee lagen te bewerkstelligen. Zo kan bijvoorbeeld 1 grammol KOH opgelost worden in 2 grammol water. Men voegt voldoende alcohol (bijvoorbeeld ethanol of een hogere alcohol) toe ten einde twee lagen te vormen (het totale volume bedraagt 160 ml of minder), 5 en vervolgens wordt elementaire zwavel toegevoegd om de S/K-verhouding op de gewenste waarde te brengen.According to a second method, potassium hydroxide is dissolved in water and just enough of a low boiling alcohol (e.g. ethanol, 8101844-8-propanol-1) is added to effect the two-layer formation. For example, 1 gram of KOH can be dissolved in 2 gram of water. Sufficient alcohol (for example ethanol or a higher alcohol) is added to form two layers (the total volume is 160 ml or less), 5 and then elemental sulfur is added to bring the S / K ratio to the desired value .

Deze tweede methode geeft bijna uitsluitend empirische hydraten van sulfiden en niet van het hydrosulfide. Het weinige hydrosulfide dat gevormd wordt, blijft in de alcohollaag, en de waterlaag bevat alleen sul-10 fiden. De sulfiden in de waterlaag zijn met succes gebruikt bij proeven waarbij met waterstof werd behandeld. Hieruit blijkt de geschiktheid van de sulfiden.This second method gives almost exclusively empirical hydrates of sulfides and not of the hydrosulfide. The little hydrosulfide that is formed remains in the alcohol layer, and the water layer contains only sulfides. The sulphides in the water layer have been used successfully in hydrotreated tests. This shows the suitability of the sulfides.

Volgens de derde (en bij voorkeur toegepaste) methode wordt kalium-hydroxide opgelost in een alcohol waarin KOH oplosbaar is, waarna men de 15 oplossing in contact brengt met zwavelwaterstof. De alcoholen zijn gewoonlijk primaire alcoholen; methanol en ethanol verdienen de voorkeur daar KOH in deze alcoholen oplosbaarder is dan in hogere alcoholen.According to the third (and preferred) method, potassium hydroxide is dissolved in an alcohol in which KOH is soluble, after which the solution is contacted with hydrogen sulfide. The alcohols are usually primary alcohols; methanol and ethanol are preferred since KOH is more soluble in these alcohols than in higher alcohols.

Het verkregen mengsel bevat kaliumhydrosulfide in de vorm van empirische hydraten. (Deze werkwijze kan ook worden toegepast voor het bereiden 20 van de rubidiumverbindingen. Natriumhydrosulfide wordt niet op deze wijze bereid; in plaats hiervan kunnen in de handel verkrijgbare schilfers empirisch hydraat van NaHS direkt in de reactiezone gebracht worden.)The resulting mixture contains potassium hydrosulfide in the form of empirical hydrates. (This method can also be used to prepare the rubidium compounds. Sodium hydrosulfide is not prepared in this way; instead, commercially available flakes of empiric hydrate of NaHS can be directly introduced into the reaction zone.)

De bereiding van het empirische hydraat van kaliumhydrosulfide volgens de voorkeurswerkwijze wordt bijvoorbeeld als volgt uitgevoerd: Twee 25 gecalibreerde cilinders van 1 liter worden elk gevuld met iets minder dan 600 ml ethanol, en in elke cilinder lost men 3 grammol kaliumhydroxide op. Een bron van zwavelwaterstof wordt met de eerste cilinder verbonden om B^S nabij de bodem van de oplossing van KOH in ethanol in te voeren. De bovenuit de eerste cilinder gevoerde damp wordt naar een tweede cilinder 30 geleid en nabij de bodem in de zich in deze cilinder bevindende oplossing gevoerd.For example, the preparation of the empirical hydrate of potassium hydrosulfide according to the preferred method is carried out as follows: Two 1 liter calibrated cylinders are each filled with slightly less than 600 ml of ethanol, and 3 grams of potassium hydroxide are dissolved in each cylinder. A source of hydrogen sulfide is connected to the first cylinder to introduce B 2 S near the bottom of the solution of KOH in ethanol. The vapor fed from the top of the first cylinder is passed to a second cylinder 30 and introduced near the bottom into the solution contained in this cylinder.

Er vindt de onderstaande totaalreactie plaats: H2S + KOH —> KHS + H20.The following total reaction takes place: H2S + KOH -> KHS + H20.

Deze reactie verloopt zo snel dat indien de H2S-stroom te gering is, de op-35 lossing in elk van de cilinders in de damptoevoerbuis wordt getrokken. De gasstroom naar de eerste cilinder wordt beëindigd zodra H2S vrij naar de tweede cilinder stroomt, eventueel in de eerste cilinder gevormd neerslag opgelost is en de temperatuur van de eerste cilinder tot een waarde beneden 22°C is gedaald. Op dit tijdstip bevat de eerste cilinder hydraat van hoge 8101844 - 9 - kwaliteit (empirisch dihydraat van kaliumhydrosulfide (KES.2H^0) in ethanol) en dient deze cilinder uit het systeem genomen en met een stop afgesloten te worden.This reaction proceeds so rapidly that if the H 2 S flow is too low, the solution in each of the cylinders is drawn into the vapor supply tube. The gas flow to the first cylinder is stopped as soon as H2S flows freely to the second cylinder, any precipitate formed in the first cylinder is dissolved and the temperature of the first cylinder has fallen to a value below 22 ° C. At this time, the first cylinder contains high quality 8101844-9 hydrate (empirical dihydrate of potassium hydrosulfide (KES.2H ^ 0) in ethanol) and this cylinder should be taken out of the system and closed with a stopper.

Een representatieve discontinue werkwijze voor het behandelen van 5 koolstof bevattend materiaal volgens de uitvinding onder toepassing van de bij voorkeur gebruikte kaliumverbinding die bereid is volgens de voorkeursmethode , verloopt als volgt (het koolstof bevattende materiaal is petroleum-olie): Men voert de olie naar het reactievat en leidt continu stikstof (of een ander inert gas) in de olie ten einde de olie te roeren terwijl 10 deze verhit wordt. (In plaats van roeren met gas kan men mechanische middelen/ zoals een magnetische roerder, toepassen.) Indien elementaire zwavel nodig is om de verhouding tussen zwavel en alkalimetaal te verhogen, kan deze elementaire zwavel op dit punt aan de olie worden toegevoegd. Het volgens de uitvinding toegepaste mengsel (empirisch dihydraat van kalium-15 hydrosulfide in ethanol) wordt vervolgens toegevoegd. (In plaats hiervan kan de extra zwavel aan dit mengsel in plaats van aan de olie worden toegevoegd.) De temperatuur wordt verhoogd tot circa 130°C en men begint met stoom in te voeren. De stoomstroom behoeft niet sterker te zijn dan de stroom die voldoende is om belletjes zichtbaar op het oppervlak van de 20 olie te doen ontstaan. Indien de stoom voldoende roert, kan het invoeren van stikstof worden stopgezet.A representative discontinuous process for treating the carbonaceous material of the invention using the preferred potassium compound prepared by the preferred method is as follows (the carbonaceous material is petroleum oil): The oil is fed to the reaction vessel and continuously introduces nitrogen (or other inert gas) into the oil to stir the oil while it is being heated. (Instead of gas stirring, mechanical means such as a magnetic stirrer can be used.) If elemental sulfur is needed to increase the sulfur / alkali metal ratio, this elemental sulfur can be added to the oil at this point. The mixture used according to the invention (empirical dihydrate of potassium-15 hydrosulfide in ethanol) is then added. (Instead, the extra sulfur can be added to this mixture instead of the oil.) The temperature is raised to about 130 ° C and steam is introduced. The steam flow need not be stronger than the flow sufficient to create bubbles visible on the surface of the oil. If the steam stirs sufficiently, the introduction of nitrogen can be stopped.

De als topfractie verkregen damp wordt continu afgevoerd en deze damp bevat de alcohol en water uit het bovengenoemde mengsel, stoom, zwavelwaterstof uit de reactie, en zowel verdampte als niet-condenseerbare kool-25 waterstofprodukten van de behandeling (aannemende dat de initiatietempera-tuur van de reactie bereikt is). De bovenuit af gevoerde stroom wordt afge-koeld met koelwater en het verkregen condensaat naar een vloeistof-vloeistof-scheidingsinrichting gevoerd. De niet-gecondenseerde damp kan naar een koude val (bijvoorbeeld van circa -51°C) gevoerd worden om verdere koolwa-30 terstofprodukten te winnen.The overhead obtained vapor is continuously discharged and this vapor contains the alcohol and water from the above mixture, steam, hydrogen sulfur from the reaction, and both evaporated and non-condensable hydrocarbon products of the treatment (assuming the initiation temperature of the reaction has been reached). The stream discharged from above is cooled with cooling water and the condensate obtained is fed to a liquid-liquid separator. The non-condensed vapor can be sent to a cold trap (for example from about -51 ° C) to recover further hydrocarbon products.

Wanneer de temperatuur van de oliemassa in de reactor stijgt, worden verschillende bovenuit afgevoerde produkten in het topfractiesysteem ge-isoleerd. De in de olie gevoerde stikstof begint bijna onmiddellijk zodra het hydraat wordt toegevoegd (bij circa 40°C) de alcohol en het water van 35 het hydraat te verwijderen als damp. Bij een temperatuur van 90°C zijn de eerste druppels van een afzonderlijke koolwaterstoflaag zichtbaar in de vloeistof-vloeistofscheidingsinrichting. Hiervoor zijn de gevormde lichte koolwaterstoffen (bijvoorbeeld verbindingen met 3, 4, 5 en 6 koolstofatomen) reeds als topfractie overgekomen en is ten minste een deel hiervan in de 8101844 * * - 10 - alcohol in de scheidingsinrichting opgelost.As the temperature of the oil mass in the reactor rises, several overhead products are isolated in the overhead fraction system. The nitrogen introduced into the oil begins to remove the alcohol and water from the hydrate as vapor almost immediately as the hydrate is added (at about 40 ° C). At a temperature of 90 ° C, the first drops of a separate hydrocarbon layer are visible in the liquid-liquid separator. For this purpose, the light hydrocarbons formed (for example, compounds with 3, 4, 5 and 6 carbon atoms) have already appeared as top fractions and at least a part of these have been dissolved in the 8101844 * 10 alcohol in the separator.

Bij een temperatuur van 135°C is de destillatie van de alcohol en het water uit het hydraat bevattende mengsel praktisch voltooid. De water-alcohollaag in de scheidingsinrichting wordt bij voorkeur afgevoerd en ge-5 recirculeerd naar de stoomgenerator die de stoom verschaft. Hierdoor worden de lichte koolwaterstoffen uiteindelijk naar het reactievat teruggevoerd en wordt de verdere vorming hiervan onderdrukt. In plaats hiervan kan men het water en de alcohol scheiden en alleen het water naar de stoomgenerator recirculeren. Hierdoor wordt het door het opnieuw verdampen van 10 de gerecirculeerde alcohol veroorzaakte "stoten” in het reactievat voorkomen.At a temperature of 135 ° C, the distillation of the alcohol and water from the hydrate-containing mixture is practically complete. The water-alcohol layer in the separator is preferably discharged and recirculated to the steam generator providing the steam. As a result, the light hydrocarbons are eventually returned to the reaction vessel and the further formation thereof is suppressed. Instead, one can separate the water and the alcohol and only recycle the water to the steam generator. This avoids "impacts" in the reaction vessel caused by the re-evaporation of the recycled alcohol.

De temperatuur van de olie kan continu verhoogd worden of op een of meer temperaturen gehouden (nadat.de stoomstroom bij circa 130°C begint). Het handhaven van een lage temperatuur gedurende een lange periode begun-15 stigt de vorming van lichtere produkten, maar leidt ook tot meer "strippen" van het zware uitgangsmateriaal uit de reactiezone door de stoom.The temperature of the oil can be continuously increased or kept at one or more temperatures (after the steam flow starts at about 130 ° C). Maintaining a low temperature for a long period of time favors the formation of lighter products, but also leads to more "stripping" of the heavy starting material from the reaction zone by the steam.

De onderstaande Tabel A geeft de cumulatieve hoeveelheden produkten die werden geïsoleerd in de vloeistof-vloeistofscheidingsinrichting bij het behandelen van een lichte ruwe olie met 11,75 gew.% waterstof, onder 20 toepassing van een kalium bevattend empirisch hydraat met een S/K-verhou-ding van 1/1, welke olie gedurende 15 minuten op iedere vermelde temperatuur boven 140°C was gehouden.Table A below sets forth the cumulative amounts of products isolated in the liquid-liquid separator when treating a light crude with 11.75 wt% hydrogen using a potassium-containing empirical hydrate with an S / K ratio -things of 1/1, which oil had been kept above 140 ° C for 15 minutes at any stated temperature.

TABEL ATABLE A

Temperatuur Geïsoleerde cumulatieve produkten als 25 oliemassa percentage van toegevoerde olie_Temperature Isolated cumulative products as 25 oil mass percentage of supplied oil_

Tot 140°C ca. 24 gew.% 180°C ca. 38 gew.%Up to 140 ° C approx. 24 wt.% 180 ° C approx. 38 wt.%

220°C220 ° C

270°C ca. 59 gew.%270 ° C approx. 59% by weight

30 320°C320 ° C

340°C ca. 96 gew.%340 ° C approx. 96% by weight

Het residu in het reactievat bedroeg minder dan 2 gew.% van de als uitgangsmateriaal gebruikte olie. Tijdens deze proef werden circa 4,7 g produkt in een koude val met een temperatuur van circa -51°C geïsoleerd.The residue in the reaction vessel was less than 2% by weight of the starting oil. During this test, about 4.7 g of product were isolated in a cold trap at a temperature of about -51 ° C.

35 Gebleken is dat ongeacht welke lichte petroleum-olie (met uitzondering van die oliën welke een hoog gehalte aan nafteenzuren bezitten) in een discontinu systeem zonder toevoeging van zwavelwaterstof behandeld worden, de gehalten aan waterstof, stikstof en zwavel van verschillende produktfracties binnen bepaalde trajecten liggen. De onderstaande Tabel B vermeldt deze ver- 8101844 - 11 - wachte waarden. (De "fractie beneden 140°C" is het koolwaterstofmateriaal dat geïsoleerd wordt terwijl de temperatuur van de oliemassa beneden 140°C ligt; de ”140° - 170°C fractie" is het materiaal dat geïsoleerd wordt wanneer de temperatuur van de oliemassa 140° - 170°C bedraagt, enz.)35 It has been found that regardless of which light petroleum oil (with the exception of those having a high naphthenic acid content) treated in a discontinuous system without the addition of hydrogen sulfide, the hydrogen, nitrogen and sulfur contents of different product fractions are within certain ranges . Table B below lists these expected values. (The "fraction below 140 ° C" is the hydrocarbon material that is insulated while the oil mass temperature is below 140 ° C; the "140 ° - 170 ° C fraction" is the material that is isolated when the oil mass temperature is 140 ° - 170 ° C, etc.)

5 TABEL B5 TABLE B

Produktfractie Hoeveelheid van element in produktfractie__ (temp, oliemassa) Waterstof Stikstof ZwavelProduct fraction Quantity of element in product fraction__ (temp, oil mass) Hydrogen Nitrogen Sulfur

Beneden 140°C 13,8-14,1 % minder dan 0,05 % minder dan 0,05 % 140p - 170°C 13,4-13,6 % minder dan 0,05 % 0,07 % 10 170° - 270°C 13 % 0,1 % 0,36-0,48 % 270° - 340°C 12,4-13,0 % 50 % van aanvanke- 2/3 van aanvankelijke waarde lijke waardeBelow 140 ° C 13.8-14.1% less than 0.05% less than 0.05% 140p - 170 ° C 13.4-13.6% less than 0.05% 0.07% 10 170 ° - 270 ° C 13% 0.1% 0.36-0.48% 270 ° - 340 ° C 12.4-13.0% 50% of initial 2/3 of initial value

Es zijn vele variaties in het proces mogelijk. Een of meer van de pro-duktfracties kan naar de reactor worden gerecirculeerd om verder gekraakt 15 te worden. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk alle produktfracties, die geïsoleerd zijn bij massatemperaturen boven 140°C, te recirculeren en in hoofdzaak alleen een 140°C netto-produkt te isoleren.Many variations in the process are possible. One or more of the product fractions can be recycled to the reactor for further cracking. For example, it is possible to recycle all product fractions isolated at mass temperatures above 140 ° C and to isolate substantially only a 140 ° C net product.

Een andere variatie is het regenereren van het empirische hydraat. Hierbij wordt de zwavelwaterstof in de uit de reactor verwijderde damp-20 stroom geïsoleerd en worden de in de reactor achtergebleven kaliumverbindingen behandeld. Om het in de dampstroom te isoleren, wordt de top-fractie uit de reactor door een koelinrichting met koelwater gevoerd, zoals hiervoor beschreven, waarna het niet-gecondenseerde materiaal door alcohol als wasvloeistof wordt gevoerd ter verwijdering van de lichtere 25 koolwaterstoffen, daar deze het isoleren van de zwavelwaterstof in de volgende stap hinderen. (De alcoholische wasoplossing kan naar de stoomgenerator worden gerecirculeerd.) De resterende gasstroom, die H^S bevat, wordt vervolgens naar een oplossing van alkalimetaalhydroxide in alcohol gevoerd, welke oplossing de zwavelwaterstof in de gasstroom verwijdert door het vor-30 men van geregenereerd empirisch hydraat van het alkalimetaalhydrosulfide of -sulfide op dezelfde wijze als bij de voorkeursmethode voor het bereiden van vers hydraat. Het is gewenst een in een aantal trappen werkende H^S-wasinrichting te gebruiken, waarbij het dampvormige effluent uit de laatste stap geen zwavelwaterstof bevat.Another variation is the regeneration of the empirical hydrate. The hydrogen sulfide is isolated in the vapor stream removed from the reactor and the potassium compounds remaining in the reactor are treated. To isolate it into the vapor stream, the overhead fraction from the reactor is passed through a cooling water chiller as previously described, after which the uncondensed material is passed through alcohol as a washing liquid to remove the lighter hydrocarbons as it hinder isolation of the hydrogen sulfide in the next step. (The alcoholic wash solution can be recycled to the steam generator.) The residual gas stream, containing H 2 S, is then fed to a solution of alkali metal hydroxide in alcohol, which solution removes the hydrogen sulfide in the gas stream by generating regenerated empirical hydrate of the alkali metal hydrosulfide or sulfide in the same manner as in the preferred method of preparing fresh hydrate. It is desirable to use a multi-stage H 2 S scrubber in which the final step vaporous effluent contains no hydrogen sulfide.

35 Ten einde het kalium in de reactor terug te winnen (voorzover kalium bevattende hydraten worden toegepast) en het hydraat te regenereren, wordt de vaste stof in de reactor, die gevormd wordt door polysulfiden en metaalverbindingen die tijdens de reactie gevormd worden, hieruit verwijderd en voegt men circa 3 mol water per mol kalium toe onder vorming van een wate- 8101844 - 12 - rige oplossing. Desgewenst wordt alcohol toegevoegd in een volume dat kleiner is dan of gelijk aan het volume van de waterige oplossing. De alcohol stabiliseert de voorprodukten van het hydraat tijdens de hiernavolgende behandeling. Vervolgens wordt het mengsel afgekoeld tot een tem—-5 peratuur beneden 22°C, waardoor de vorming van enig alkalimetaalhydroxide bewerkstelligd wordt, en laat men zwavelwaterstof, die gerecirculeerd H2S uit een in bedrijf zijnde reactor kan zijn, door het mengsel borrelen onder afkoeling ten einde de temperatuur beneden 22°C te houden. Hierdoor slaat zwavel neer, en de vloeistof wordt van de vaste stof gescheiden.In order to recover the potassium in the reactor (insofar as potassium-containing hydrates are used) and to regenerate the hydrate, the solid in the reactor, which is formed by polysulfides and metal compounds formed during the reaction, is removed therefrom and about 3 moles of water per mole of potassium are added to form an aqueous solution. If desired, alcohol is added in a volume less than or equal to the volume of the aqueous solution. The alcohol stabilizes the hydrate precursors during the subsequent treatment. Then, the mixture is cooled to a temperature below 22 ° C, causing some alkali metal hydroxide to form, and hydrogen sulfide, which may be recycled H 2 S from an operating reactor, is bubbled through the mixture to cool to keep the temperature below 22 ° C. This causes sulfur to precipitate, and the liquid to separate from the solid.

10 Vervolgens wordt de vloeistof verwarmd ten'einde het grootste deel van het water en de alcohol (voorzover toegepast) uit te drijven, waarbij een smelt van een kalium bevattend empirisch hydraat resteert.The liquid is then heated to expel most of the water and alcohol (if used), leaving a melt of a potassium-containing empirical hydrate.

In het geval van kaliumverbindingen, resteert bij verhitting op een temperatuur van 105° - 110°C onder een water bevattende atmosfeer, een 15 smelt van een empirisch hydraat dat circa 35 gew.% gebonden water bevat. Vervolgens wordt de smelt opgelost in juist voldoende laag kokende alcohol (bij voorkeur methanol of ethanol) om een verzadigde oplossing te vormen. (Men kan verdundere oplossingen toepassen, maar dit vereist meer energie om de surplus aan alcohol te verdampen.) In het geval van kaliumverbindin-20 gen zijn bij de temperatuur van de omgeving circa 150 ml methanol of een enigszins grotere hoeveelheid ethanol nodig om 1 grammol KHS op te lossen. Men laat zwavelwaterstof door de oplossing borrelen bij een temperatuur boven 60°C, hetgeen leidt tot een oplossing van empirisch hydraat in alcohol. Hierna is de oplossing gereed voor gebruik in een reactor voor hydro-25 generende behandelingen; het is echter gewenst om de oplossing eerst te gebruiken om de koolwaterstofprodukten te wassen. Hierdoor worden de destillaten helder gemaakt, wordt hierin aanwezige vrije zwavel verwijderd en * wordt de doelmatigheid van het hydraat verbeterd.In the case of potassium compounds, when heated to a temperature of 105 ° - 110 ° C under an aqueous atmosphere, a melt of an empirical hydrate containing about 35% by weight of bound water remains. Then the melt is dissolved in just enough low boiling alcohol (preferably methanol or ethanol) to form a saturated solution. (Thinner solutions can be used, but this requires more energy to evaporate the surplus of alcohol.) In the case of potassium compounds, at the ambient temperature about 150 ml of methanol or a slightly larger amount of ethanol is required to make 1 gram To solve KHS. Hydrogen sulfide is bubbled through the solution at a temperature above 60 ° C, resulting in a solution of empirical hydrate in alcohol. After this, the solution is ready for use in a reactor for hydro-generating treatments; however, it is desirable to use the solution first to wash the hydrocarbon products. This clarifies the distillates, removes the free sulfur contained therein and improves the efficiency of the hydrate.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt zwavelwaterstof naar de 30 reactor gevoerd. Het onderdrukt blijkbaar de ontleding of desactivering van het hydraat, en zoals hierboven vermeld, heeft de mate van kraken de neiging toe te nemen of af te nemen afhankelijk van het tijdstip waarop met de H^S-stroom begonnen wordt. De minimale hoeveelheid en de maximale hoeveelheid zwavelwaterstof die met voordeel kunnen worden toegepast, zijn 35 nog niet bekend.In a preferred embodiment, hydrogen sulfide is fed to the reactor. It apparently suppresses the decomposition or deactivation of the hydrate, and as mentioned above, the degree of cracking tends to increase or decrease depending on when the H 2 S flow starts. The minimum amount and the maximum amount of hydrogen sulphide that can be used advantageously are not yet known.

De uitvinding wordt nader toegelicht in de onderstaande, niet-beper-kende voorbeelden.The invention is further illustrated in the following non-limiting examples.

VOORBEELD IEXAMPLE I

Men bracht 164,5 g van een uit Texas afkomstige ruwe olie, 2 g elemen- 8101844 - 13 - taire zwavel en 40 ml van een oplossing van 15,2 g KHS en 7,6 g water (het in een empirisch dihydraat gebonden water) in methanol in een kolf; de in-houd werd geroerd door het invoeren van stikstof beneden het vloeistof-oppervlak, nabij de bodem van de kolf. De kolf werd verhit door een verhit-5 tingsmantel en uit een stoomgenerator afkomstige stoom werd in de vloeistof in de kolf gevoerd. Het invoeren van stoom werd begonnen toen de temperatuur van de vloeistofmassa circa 120°C bedroeg.164.5 g of a Texas crude oil, 2 g of elemental sulfur and 40 ml of a solution of 15.2 g of KHS and 7.6 g of water (the water bound in an empirical dihydrate) were added. ) in methanol in a flask; the contents were stirred by introducing nitrogen below the liquid surface, near the bottom of the flask. The flask was heated by a heating jacket and steam from a steam generator was introduced into the liquid in the flask. Steam introduction was started when the temperature of the liquid mass was about 120 ° C.

De bovenuit afgevoerde damp werd naar een met koelwater werkende con-densatie-inrichting gevoerd; het condensaat werd in een kolf verzameld.The vapor discharged from above was fed to a condenser operating with cooling water; the condensate was collected in a flask.

10 Tijdens de bedrijfstoestand werd methanol-watercondensaat uit de met water gekoelde koeler periodiek naar de stoomgenerator teruggevoerd. De koolwater-stofcondensaten bij verschillende temperaturen van de oliemassa (fracties) werden periodiek verwijderd en geanalyseerd. De niet-gecondenseerde damp werd door een oplossing van 0,5 mol KOH in 100 ml methanol (waarbij prak-15 tisch al het H^S verwijderd werd), door een met water werkende wasinrichting (die methanol verwijderde) en vervolgens door een bad van isopropanol en vast kooldioxide (ter verwijdering van enige lichte koolwaterstoffen) gevoerd. De analyses van de ruwe olie en van de produktfracties zijn hieronder gegeven.During the operating state, methanol-water condensate from the water-cooled cooler was periodically returned to the steam generator. The hydrocarbon condensates at different temperatures of the oil mass (fractions) were periodically removed and analyzed. The non-condensed vapor was passed through a solution of 0.5 mole KOH in 100 ml methanol (practically removing all H 2 S), through a water washer (removing methanol) and then through a bath of isopropanol and solid carbon dioxide (to remove some light hydrocarbons). The crude oil and product fractions analyzes are given below.

20 _analyse_20 _analysis_

Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur

Ruwe olie 164,5 g 12,11 % 0,14 % 1,51 %Crude oil 164.5 g 12.11% 0.14% 1.51%

Fractie beneden 140°C 29,4 g 13,87 % <0,05 % 0,05 % 140-170°C fractie 16,6 g 13,6 % <0,05 % 0,07 % 25 170-275°C fractie 25,7 g 13,1 % 0,07 % 0,8 % 275-340°C fractie 45,0 g 12,3 % 0,1 % 1,1 %Fraction below 140 ° C 29.4 g 13.87% <0.05% 0.05% 140-170 ° C Fraction 16.6 g 13.6% <0.05% 0.07% 25 170-275 ° C fraction 25.7 g 13.1% 0.07% 0.8% 275-340 ° C fraction 45.0 g 12.3% 0.1% 1.1%

De reactiekolf bevatte geen koolstofhoudend residu en het condensaat uit de koude val bedroeg in totaal 22 ml.The reaction flask contained no carbonaceous residue and the cold trap condensate totaled 22 ml.

Uit de gegevens blijkt dat bij deze werkwijze hydrogenering, denitro-30 genering en desulfurering plaatsvindt. Alle produktfracties bevatten een grotere gewichtshoeveelheid gebonden waterstof, een geringere gewichts-hoeveelheid gebonden stikstof en een geringere gewichtshoeveelheid gebonden zwavel dan de ruwe olie. (Het destillaat uit de koude val werd niet geanalyseerd maar bezat uiteraard een hoger percentage gebonden waterstof 35 dan de ruwe olie.)The data shows that hydrogenation, denitrogenation and desulfurization take place in this process. All product fractions contain a greater amount by weight of bound hydrogen, a lesser amount by weight of bound nitrogen and a lesser amount by weight of bound sulfur than the crude oil. (The cold trap distillate was not analyzed but obviously had a higher percentage of bound hydrogen than the crude oil.)

VOORBEELD IIEXAMPLE II

Men behandelde 200 g van een uit Alaska afkomstige ruwe olie onder toepassing van de werkwijze van Voorbeeld I, echter met dit verschil dat bij 135°C begonnen werd met stoom toe te voeren en geen koude val werd ge- 8101844 *r <« - 14 - bruikt. De analyses van de ruwe olie en van de produkten zijn hieronder vermeld (de kolf bevatte praktisch geen olieresidu).200 g of an Alaskan crude oil were treated using the method of Example I, except that steam was introduced at 135 ° C and no cold fall was generated 8101844 * 14 - uses. Crude oil and product analyzes are set forth below (the flask contained practically no oil residue).

____analyse_____analysis_

Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof Zwavel 5 Ruwe olie 200 g 12,04 % 0,23 % 1,5 %Material Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur 5 Crude oil 200 g 12.04% 0.23% 1.5%

Niet condenseerbare 74 g materialenNon-condensable 74 g materials

Fractie beneden 140°C 38,4 g 13,99 % <0,05 % <0,05 % 140-180°C fractie 20,1 g 13,77 % <0,05 % 0,07 % 10 180-343°C fractie 59,1 g 12,8 % 0,1 % 0,9 %Fraction below 140 ° C 38.4 g 13.99% <0.05% <0.05% 140-180 ° C Fraction 20.1 g 13.77% <0.05% 0.07% 10 180-343 ° C fraction 59.1 g 12.8% 0.1% 0.9%

VOORBEELD IIIEXAMPLE III

Men behandelde 175 g uit Trinidad afkomstige ruwe olie met 30 ml van een oplossing van 11,4 g KHS en 5,7 g water (gebonden in het empirische hydraat) in methanol. Wegens zijn hoge nafteenzuurgehalte is deze olie on-15 derhevig aan achteruitgang in kwaliteit door water. Derhalve werd een minimale hoeveelheid stoom gebruikt (men hield de stoomgenerator op 99°C op... zeeniveau) en tevens voerde men gasvormige waterstof toe. De analyses van de ruwe olie en van de produkten zijn hieronder gegeven.175 g of crude oil from Trinidad were treated with 30 ml of a solution of 11.4 g of KHS and 5.7 g of water (bound in the empirical hydrate) in methanol. Because of its high naphthenic acid content, this oil is subject to deterioration in quality by water. Therefore, a minimal amount of steam was used (the steam generator was kept at 99 ° C at ... sea level) and gaseous hydrogen was also supplied. The analyzes of the crude oil and of the products are given below.

_Analyse_ 20 Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof Zwavel_Analysis_ 20 Material Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur

Ruwe olie 175 g 11,83 % 0,32 % 1,43--%Crude oil 175 g 11.83% 0.32% 1.43 -%

Fractie beneden 180°C )33 vol.% 13,01 % 0,05 % 0,24 %Fraction below 180 ° C) 33 vol.% 13.01% 0.05% 0.24%

Koolwaterstoffen in ^olie^"^ 12,89 % 0,06 % 0,55 % alcohol-water-condensaat) 25 180-240°C fractie 21 vol.% van 12,39 % 0,06 % . 0,58 % • ruwe olieHydrocarbons in oil ^ "^ 12.89% 0.06% 0.55% alcohol-water condensate) 25 180-240 ° C fraction 21 vol.% Of 12.39% 0.06%. 0.58% • crude oil

Residu in kolf 20 vol.% van 11,87 % 0,31 % 1,43 % ruwe olieResidue in flask 20% by volume of 11.87% 0.31% 1.43% crude oil

Wegens de bouw van de gebruikte apparatuur kon de waterstof niet dicht ge-30 noeg bij de bodem van de reactiekolf worden ingevoerd om in contact te komen met het materiaal dat zich het dichtst bij de bodem bevond; hierdoor bedroeg het residu 20 %.Due to the construction of the equipment used, the hydrogen could not be introduced close enough to the bottom of the reaction flask to contact the material closest to the bottom; therefore the residue was 20%.

VOORBEELD IVEXAMPLE IV

150 g van een lichte Arabische ruwe olie, 2 g elementaire zwavel en 35 40 ml van een oplossing van 15,6 g KHS en 7,8 g water (in het empirische hydraat gebonden) in methanol werden in een reactiekolf gebracht, en men voerde de proef uit op de in Voorbeeld I beschreven wijze, echter met dit verschil dat met het toevoeren van stoom bij 130°C werd begonnen. De analyses van de ruwe olie en de geïsoleerde produkten zijn hieronder vermeld.150 g of a light Arabian crude, 2 g of elemental sulfur and 40 ml of a solution of 15.6 g of KHS and 7.8 g of water (bound in the empirical hydrate) in methanol were charged into a reaction flask, and the mixture was charged run the test in the manner described in Example I, except that the addition of steam at 130 ° C was started. The analyzes of the crude oil and the isolated products are listed below.

8101844 - 15 - _Analyse_8101844 - 15 - _Analyse_

Materiaal Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Hydrogen Nitrogen Sulfur

Ruwe olie 12,25 % 0,1 % 1,8 %Crude oil 12.25% 0.1% 1.8%

Fractie beneden 140°C 13,8 % <0,05 % 0,09 % 5 140-170°C fractie 13,5 % <0,05 % 0,12 % 170-270°C fractie 13,1% 0,07% 2,3% 270-330°C fractie 12,8 % 0,11 % 0,8 %Fraction below 140 ° C 13.8% <0.05% 0.09% 5 140-170 ° C fraction 13.5% <0.05% 0.12% 170-270 ° C fraction 13.1% 0, 07% 2.3% 270-330 ° C fraction 12.8% 0.11% 0.8%

VOORBEELD VEXAMPLE V

In een reactiekolf bracht men een door direkte destillatie onder 10 vacuüm verkregen residu-olie (verkregen met een beginkookpunt onder vacuüm van 593°C) en een oplossing van KHS in methanol (0,47 g KHS/ml oplossing). Er werd begonnen met verhitten en de inhoud van de reactor werd met stikstof geroerd van de temperatuur van de omgeving tot 70°C, op welk punt de stikstoftoevoer werd beëindigd en begonnen werd met stoom toe te voeren.In a reaction flask, a residual oil obtained by direct distillation under vacuum (obtained with an initial boiling point under vacuum of 593 ° C) and a solution of KHS in methanol (0.47 g KHS / ml solution) was introduced. Heating was started and the contents of the reactor were stirred with nitrogen from the ambient temperature to 70 ° C, at which point the nitrogen supply was stopped and steam supply was started.

15 De proef werd stopgezet toen de temperatuur van de massa van de residu-olie een waarde van 400°C had bereikt, op welk tijdstip de hoeveelheid in de kolf resterend residu 51 % van de aanvankelijk toegevoegde hoeveelheid bedroeg. De analyses van het uitgangsmateriaal en van de twee destillaten zijn hieronder gegeven.The experiment was stopped when the temperature of the mass of the residual oil had reached 400 ° C, at which time the amount of residue remaining in the flask was 51% of the initially added amount. The analyzes of the starting material and of the two distillates are given below.

^ _Analyse_ e-r·-—- Waterstof Stikstof Zwavel^ _Analysis_ e-r · -—- Hydrogen Nitrogen Sulfur

Residu-olie 10,51% 0,52% 3,83%Residual oil 10.51% 0.52% 3.83%

Fractie beneden 110°C 12,01 % 0,22 % 2,61 % 110-40Q°C fractie 11,41 % 0,21 % 2,96 %Fraction below 110 ° C 12.01% 0.22% 2.61% 110-40Q ° C Fraction 11.41% 0.21% 2.96%

25 VOORBEELD VIEXAMPLE VI

De door direkte destillatie onder vacuüm verkregen residu-olie van Voorbeeld V werd opnieuw behandeld met KHS, waarbij men in dit voorbeeld waterstof gebruikte om het systeem te roeren vanaf de temperatuur van de omgeving tot 240°C. Het invoeren van stoom begon bij 170°C. De proef werd 30 stopgezet bij 425°C, op welk punt de hoeveelheid in de reactor resterend verkookst materiaal 9 % van de hoeveelheid aanvankelijk toegevoegde residu-olie bedroeg. De analyses van de residu-olie, van de twee verzamelde destillaten en van het residu in de kolf zijn hieronder gegeven.The residual oil of Example V obtained by direct distillation under vacuum was again treated with KHS, using hydrogen in this example to stir the system from ambient temperature to 240 ° C. Steam introduction started at 170 ° C. The run was stopped at 425 ° C, at which point the amount of coking material remaining in the reactor was 9% of the amount of residual oil initially added. The analyzes of the residual oil, of the two distillates collected and of the residue in the flask are given below.

35 8101844 * « - 16 - _Analyse_35 8101844 * «- 16 - _Analse_

Materiaal Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Hydrogen Nitrogen Sulfur

Residu-olie 10,51 % 0,52 % 3,83 %Residual oil 10.51% 0.52% 3.83%

Fractie beneden 360°C 12,17 % 0,13 % 2,41 % 5 360-425°C fractie 12,29 % 0,11 % 1,95 %Fraction below 360 ° C 12.17% 0.13% 2.41% 5 360-425 ° C Fraction 12.29% 0.11% 1.95%

Residu in kolf en wasvloeistof van koeler 6,67 % 0,23 % 2,46 %Residue in flask and coolant wash liquid 6.67% 0.23% 2.46%

Uit chromatografische analyse van de niet-gecondenseerde gasstroom bleek dat deze stroom 30,52 % koolwaterstoffen met de onderstaande samenstelling 10 bevatte:Chromatographic analysis of the non-condensed gas stream showed that this stream contained 30.52% hydrocarbons of the following composition 10:

Verbinding(en) % Koolwaterstof in gasstroomCompound (s)% Hydrocarbon in gas stream

Methaan 59 %Methane 59%

Ethaan + etheen 21 %Ethane + ethylene 21%

Propaan + propeen 6 % 15 Butanen 6 %Propane + propene 6% 15 Butanes 6%

Pentanen 2 %Pentans 2%

Aangenomen wordt dat de rest van de gasstroom (69,48 %) bestond uit lucht in de gaschromatografiebuis. De gecondenseerde destillaten waren zeer licht, en wel niet zwaarder dan stookolie No. 2 of dieselbrandstof. Verder bleek 20 uit de afwezigheid van neerslag in de wasinrichting voor het effluentgas, die een alcoholische oplossing van KOH bevatte, dat weinig of geen kooldioxide in de reactor was gevormd.The remainder of the gas flow (69.48%) is believed to be air in the gas chromatography tube. The condensed distillates were very light and no heavier than No. 2 or diesel fuel. Furthermore, in the absence of precipitate in the effluent gas scrubber containing an alcoholic solution of KOH, it was found that little or no carbon dioxide had formed in the reactor.

VOORBEELD VIIEXAMPLE VII

150 ml van een andere, door destillatie onder vacuüm verkregen residues’ 'olie en 22 ml van éè'ri oplossing'van een empirisch hydraat'van KHS in metha-' nol (0,477 g KHS per ml oplossing) werden in een reactievat gebracht en verhit. Men roerde met stikstof vanaf de temperatuur van de omgeving tot 190°C, op welk punt de toevoer van stikstof werd stopgezet en begonnen werd met het toevoeren van stoom (oververhit op 140°C). Eén enkel destil-30 laat werd verzameld en op 100°C gehouden om water te verdrijven. De koolwaterstoffen die niet met het water afdestilleerden worden aangeduid als de "100° - 425°C fractie" en de koolwaterstoffen die wel afdestilleerden als de "fractie beneden 100°C". De analyses van de residu-olie, van de twee koolwaterstofprodukten en van het residu in de kolf zijn hieronder 35 gegeven: > 8101844 - 17 - _Analyse_150 ml of another residue of oil obtained by vacuum distillation and 22 ml of one solution of an empirical hydrate of KHS in methanol (0.477 g of KHS per ml of solution) were placed in a reaction vessel and heated. Nitrogen was stirred from the ambient temperature to 190 ° C, at which point the nitrogen supply was stopped and the steam supply started (superheated at 140 ° C). A single distillate was collected and kept at 100 ° C to expel water. The hydrocarbons that did not distill with the water are referred to as the "100 ° - 425 ° C fraction" and the hydrocarbons that did distillate as the "fraction below 100 ° C". The analyzes of the residual oil, of the two hydrocarbon products and of the residue in the flask are given below:> 8101844 - 17 - Analysis_

Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur

Residu-olie 150 ml 10/85 % 0,44 % 2,91 %Residual oil 150 ml 10/85% 0.44% 2.91%

Fractie beneden 100°C 27 ml 12,92 % 0,07 % 1,03 % 5 1Q0-425°C fractie 110 ml 12,08 % 0,25 % 2,26 %Fraction below 100 ° C 27 ml 12.92% 0.07% 1.03% 5 1Q0-425 ° C Fraction 110 ml 12.08% 0.25% 2.26%

Residu in kolf 20 g 3,02 % 1,25 % 4,47 %Residue in flask 20 g 3.02% 1.25% 4.47%

VOORBEELD VIIIEXAMPLE VIII

Men herhaalde Voorbeeld VII, met als enig verschil dat waterstof in plaats van stikstof werd gebruikt vanaf de temperatuur van de omgeving tot 10 de eindtemperatuur van 425°C. Aan het einde van de proef bleef dezelfde hoeveelheid residu (20 g) in de kolf. De analyses van de residu-olie en van het enkele destillaat zijn hieronder gegeven.Example VII was repeated except that hydrogen was used instead of nitrogen from the ambient temperature to the final temperature of 425 ° C. At the end of the test, the same amount of residue (20 g) remained in the flask. The analyzes of the residual oil and of the single distillate are given below.

_Analyse___Analysis__

Materiaal Waterstof Stikstof Zwavel 15 Residu-olie 10,85 % 0,44 % 2,91 %Material Hydrogen Nitrogen Sulfur 15 Residual oil 10.85% 0.44% 2.91%

Destillaat 12,19 % 0,17 % 1,95 %Distillate 12.19% 0.17% 1.95%

VOORBEELD IXEXAMPLE IX

In een reactiekolf bracht men 160 ml van de door destillatie onder vacuüm verkregen residu-olie van Voorbeelden VII en VIII en 25 g droge, 20 in de handel verkrijgbare NaHS-schilfers (technische kwaliteit). Dit materiaal bevindt zich inherent in de vorm van empirisch hydraat. In de stoomgenerator werd methanol gebracht. Men roerde met waterstof en begon stoom toe te voeren bij 220°C. De analyses van de residu-olie en van het enkele destillaat zijn hieronder gegeven.160 ml of the residual oil of Examples VII and VIII obtained by vacuum distillation and 25 g of dry, commercially available NaHS flakes (technical grade) were placed in a reaction flask. This material is inherently in the form of empirical hydrate. Methanol was introduced into the steam generator. It was stirred with hydrogen and steam started to be supplied at 220 ° C. The analyzes of the residual oil and of the single distillate are given below.

.25 _Analyse_.25 _Analysis_

Materiaal Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Hydrogen Nitrogen Sulfur

Residu 10,85 % 0,44 % 2,91 %Residue 10.85% 0.44% 2.91%

Destillaat 12,07 % 0,18 % 2,53 %Distillate 12.07% 0.18% 2.53%

VOORBEELD XEXAMPLE X

30 In een reactiekolf bracht men een gekraakte residu-olie en een alco holische oplossing van het empirische hydraat van KHS (0,47 g KHS per ml oplossing). Men roerde met stikstof vanaf de temperatuur van de omgeving tot 190°C, op welk punt het toevoeren van stikstof werd beëindigd en begonnen werd met het toevoeren van stoom. Aan het einde van de proef bleek 35 13,3 % van de residu-olie (in niet-verkookste vorm) in de kolf te zijn achtergebleven. Het enkele destillaat werd op 100°C gehouden om het gecondenseerde water te verdampen. De met het water verdampte koolwaterstoffen werden gewonnen en gedroogd en zijn hieronder aangegeven als de "fractie beneden 100°C". De analyses van de residu-olie en van de twee produkten 8101844A cracked residue oil and an alcoholic solution of the empirical hydrate of KHS (0.47 g of KHS per ml of solution) were placed in a reaction flask. Nitrogen was stirred from the ambient temperature to 190 ° C, at which point the nitrogen supply was stopped and the steam supply started. At the end of the test, 13.3% of the residual oil (in non-coked form) was found to remain in the flask. The single distillate was kept at 100 ° C to evaporate the condensed water. The hydrocarbons evaporated with the water were recovered and dried and are indicated below as the "fraction below 100 ° C". Analyzes of the residual oil and of the two products 8101844

* V* V

- 18 - zijn hieronder gegeven.- 18 - are given below.

'_Analyse_'_Analysis_

Materiaal Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Hydrogen Nitrogen Sulfur

Residu-olie 10,45 % 0,53 % 3.33 % 5 Fractie beneden 100°C 12,55 % < 0,05 % 1,91 %Residual oil 10.45% 0.53% 3.33% 5 Fraction below 100 ° C 12.55% <0.05% 1.91%

Fractie boven 100°C 11,84 % 0,2 % 2,57 %Fraction above 100 ° C 11.84% 0.2% 2.57%

VOORBEELD XIEXAMPLE XI

Men herhaalde Voorbeeld X, echter met dit verschil dat men waterstof in plaats van stikstof gebruikte vanaf de temperatuur van de omgeving tot 10 aan de eindtemperatuur van 450 °C, met minimale hoeveelheden stoom. De analyses van de residu-olie en van de drie destillaten zijn hieronder gegeven.Example X was repeated, except that hydrogen was used instead of nitrogen from the ambient temperature to the final temperature of 450 ° C, with minimal amounts of steam. The analyzes of the residual oil and of the three distillates are given below.

_Analyse__Analysis_

Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur

Residu-olie - 10,45 % 0,53 % 3,33 % 15 Fractie 1 20 % van totale 12,66 % 0,08 % 2,12 % destillaatResidual oil - 10.45% 0.53% 3.33% 15 Fraction 1 20% of total 12.66% 0.08% 2.12% distillate

Fractie 2 30 % van totale 11,98 % 0,15 % 2,34 % destillaatFraction 2 30% of total 11.98% 0.15% 2.34% distillate

Fractie 3 50 % van totale 11,6 % 0,25 % 2,2 % 20 destillaatFraction 3 50% of total 11.6% 0.25% 2.2% distillate

VOORBEELD XIIEXAMPLE XII

Men herhaalde Voorbeeld XI, echter met dit verschil dat men in de handel verkrijgbare NaHS-schilfers (technische kwaliteit) direkt in de reactor bracht en methanol in de stoomgenerator, in plaats van de alcoho-25 lische oplossing van KHS te gebruiken. De NaHS-schilfers bévinden zich inherent in'de vorm van empirisch hydraat.’ De analyses van de residu-olie en van de twee destillaten zijn hieronder gegeven.Example XI was repeated, except that commercially available technical grade NaHS flakes were introduced directly into the reactor and methanol in the steam generator instead of using the alcoholic solution of KHS. The NaHS flakes are inherently in the form of empirical hydrate. "The analyzes of the residual oil and of the two distillates are given below.

_Analyse__Analysis_

Materiaal Waterstof Stikstof Zwavel 30 Residu-olie 10,45 % 0,53 % 3,33 %Material Hydrogen Nitrogen Sulfur 30 Residual oil 10.45% 0.53% 3.33%

Fractie 1 12,36 % 0,07 % 1,99 %Fraction 1 12.36% 0.07% 1.99%

Fractie 2 11,79% 0,18% 2,12%Fraction 2 11.79% 0.18% 2.12%

VOORBEELD XIIIEXAMPLE XIII

125 ml van een gekraakte, gedesulfureerde residu-olie, 1,8 g elemen-35 taire zwavel en 25 ml van een oplossing van het empirische hydraat van KHS in ethanol (0,24 g KHS per ml oplossing) werden in een kolf met vlakke bodem gebracht, welke kolf rustte op een verhitte plaat en een magnetische roerstaaf bevatte. De inhoud van het vat werd snel geroerd en op 120°C verhit om de ethanol en het water uit de oplossing van het hydraat te verdrij-40 ven, waarna het verhitten werd voortgezet. Men begon bij 130°C met stoom 8101 844 - 19 - toe te voeren en zette de stoomtoevoer voort tot de eindtemperatuur van 325°C. De analyses van de residu-olie, van de twee destillaten en van het residu in de kolf zijn hieronder gegeven.125 ml of a cracked desulfurized residual oil, 1.8 g of elemental sulfur and 25 ml of a solution of the empirical hydrate of KHS in ethanol (0.24 g of KHS per ml of solution) were placed in a flask with flat bottom, which flask rested on a heated plate and contained a magnetic stir bar. The contents of the vessel were quickly stirred and heated to 120 ° C to expel the ethanol and water from the hydrate solution and heating continued. Steam was introduced at 130 ° C with steam 8101 844-19 - and steam supply was continued until the final temperature of 325 ° C. The analyzes of the residual oil, of the two distillates and of the residue in the flask are given below.

_Analyse__ 5 Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof Zwavel_Analysis__ 5 Material Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur

Residu-olie 125 g 9,08 % 0,45 % 1,81 %Residual oil 125 g 9.08% 0.45% 1.81%

Lage temp. fractie 57 ml 11,94 % 0,06 % 0,70 %Low temperature. fraction 57 ml 11.94% 0.06% 0.70%

Hoge temp. fractie - 9,77% 0,35% 1,91%High temp. fraction - 9.77% 0.35% 1.91%

Residu in kolf - 8,75 % 0,43 % 1,91 %Residue in flask - 8.75% 0.43% 1.91%

10 VOORBEELD XIVEXAMPLE XIV

Bij deze proef voerde men tevens zwavelwaterstof toe aan een in twee trappen werkende reactor voor het behandelen van een door destillatie onder vacuüm verkregen residu-olie. In de eerste reactietrap, een vertikaal, cilindrisch vat met een totaal volume van circa 1 liter en voorzien van 15 een verhittingsmantel, bracht men 50 ml van een oplossing van empirisch dihydraat van kaliumhydrosulfide in methanol (0,38 g KHS/ml oplossing). In de tweede reactietrap, een ronde kolf, die voorzien was van een verhittingsmantel, bracht men 25 ml van de oplossing van het hydraat. Het naar de eerste trap gevoerde ^S-gas werd onder het oppervlak van de vloeistof 20 en nabij de bodem van het vat door een verdeelbuis ingevoerd. Evenzo werd bovenuit de eerste trap gevoerde damp in de tweede trap onder het oppervlak van de zich daarin bevindende vloeistof door een verdeelbuis ingevoerd. Damp uit de tweede trap werd afgekoeld en gedeeltelijk gecondenseerd in een met water gekoelde eenheid.Hydrogen sulfur was also added to a two-stage reactor to treat a residual oil obtained by vacuum distillation. In the first reaction stage, a vertical, cylindrical vessel with a total volume of about 1 liter and fitted with a heating jacket, 50 ml of a solution of empirical dihydrate of potassium hydrosulfide in methanol (0.38 g KHS / ml solution) were introduced. In the second reaction stage, a round flask equipped with a heating jacket, 25 ml of the solution of the hydrate were introduced. The S-gas fed to the first stage was introduced through a manifold below the surface of the liquid 20 and near the bottom of the vessel. Likewise, vapor fed above the first stage was introduced into the second stage below the surface of the liquid contained therein through a distribution tube. Second stage vapor was cooled and partially condensed in a water-cooled unit.

25 Bij het begin van de proef werden enige honderden grammen van de door destillatie onder vacuüm verkregen residu-olie verhit (zodat de residu-olie tot vloeien in staat was) en in een zich direkt boven de reactor van de eerste trap bevindend toevoervat gebracht. Men liet een deel van de residu-olie in deze reactor binnentreden, en beide reactoren werden verhit. 30 Tegelijkertijd werd begonnen met het toevoeren van stoom, stikstof en zwavelwaterstof in de reactor van de eerste trap. De H2S-stroom kon niet gemeten worden, maar werd geschat op 3 grammol/uur. Tijdens het stijgen van de temperatuur in de eerste trap, destilleerden het methanol en het water van het empirische hydraat, die met de oplossing van het hydraat waren toe-35 gevoegd, en traden in de tweede trap binnen die zich op een temperatuur van 110°C bevond om condensatie van water hierin te voorkomen.At the start of the run, several hundred grams of the residual oil obtained by distillation under vacuum was heated (to allow the residual oil to flow) and placed in a feed vessel located directly above the first stage reactor. Some of the residual oil was allowed to enter this reactor, and both reactors were heated. At the same time, the supply of steam, nitrogen and hydrogen sulphide into the first stage reactor was started. The H2S flow could not be measured, but was estimated at 3 grammes / hour. As the temperature in the first stage rose, the methanol and the water of the empirical hydrate added with the solution of the hydrate distilled and entered the second stage, which was at a temperature of 110 ° C to prevent condensation of water herein.

De reactie in de eerste trap begon bij circa 370°C. Tijdens het verloop van de proef steeg de temperatuur in de eerste trap van 370°C tot 390°C en in de tweede trap van 110°C tot 270°C. Tijdens de proef werden 8101844 -> t· - 20 - in totaal 286 g residu-olie gebracht, en minder dan 10 g waren aan het einde in de eerste trap achtergebleven. De analyses van de door destillatie onder vacuüm verkregen residu-olie, het in de tweede reactietrap resterende produkt en het uit de met water gekoelde eenheid verzamelde produkt zijn 5 hieronder gegeven.The first stage reaction started at about 370 ° C. During the course of the test, the temperature in the first stage rose from 370 ° C to 390 ° C and in the second stage from 110 ° C to 270 ° C. During the test, 8101844 -> t - 20 - a total of 286 g of residual oil were introduced, and less than 10 g were left in the first stage at the end. The analyzes of the residual oil obtained by vacuum distillation, the product remaining in the second reaction stage and the product collected from the water-cooled unit are given below.

_analyse__analysis_

Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur

Onder vacuüm verkregen 286 g 10,04 % 0,64 % 2,02 % residu-olie 10 Produkt van 2e trap 57,1 g 11,22 % 0,42 % 1,48 %286 g 10.04% 0.64% 2.02% residual oil 10 2nd stage product 57.1 g 11.22% 0.42% 1.48%

Eindprodukt 186,5 g 12,99 % 0,50 % 1,19 %End product 186.5 g 12.99% 0.50% 1.19%

Het eindprodukt bezat een beginkookpunt van 23°C en een piekdestillatie- temperatuur van 118°C. De hoeveelheid niet-gecondenseerd dampvormig produkt werd op circa 35 g geschat. Het produkt van de tweede trap en het eindpro-voor de vacuüm-residu-olie 15 dukt bezaten een soortelijk gewichtYvan resp. 0,95 en 0,777, vergeleken met een soortelijk gewicht van 6,0° API bij 60°F. De gehalten aan metalen zijn hieronder vermeld in delen per miljoen (ppm); "NA" betekent niet-aan-toonbaar.The final product had an initial boiling point of 23 ° C and a peak distillation temperature of 118 ° C. The amount of non-condensed vaporous product was estimated to be about 35 g. The product of the second stage and the final product for the vacuum residue oil 15 had a specific gravity of resp. 0.95 and 0.777, compared to a specific gravity of 6.0 ° API at 60 ° F. The metal contents are listed below in parts per million (ppm); "NA" means not detectable.

_Analyse_ 20 Materiaal Na V K Fe Ni_Analysis_ 20 Material Na V K Fe Ni

Onder vacuüm verkregen residu-olie 2,6 102 2,3 24 62Residual oil obtained under vacuum 2.6 102 2.3 24 62

Produkt van 2e trap 0,35 NA 2,9 NA NA2nd stage product 0.35 NA 2.9 NA NA

Eindprodukt 1,6 NA 46 0,93 NAFinal product 1.6 NA 46 0.93 NA

. 25 ·. , · . .. .. . .. . · .VOORBEELD XV . ... 25 ·. , ·. .. .. .. ... EXAMPLE XV. ..

Men behandelde in de reactor van de eerste trap van Voorbeeld XIV leisteenolie onder toepassing van een oplossing van het empirische hydraat van KHS in methanol, stoom en stikstof, maar geen H^S. De analyses van de leisteenolie, de produkten en het residu in de reactor zijn hieronder ge-30 geven.Slate oil was treated in the first stage reactor of Example XIV using a solution of the empirical hydrate of KHS in methanol, steam and nitrogen, but no H 2 S. The analyzes of the slate oil, the products and the residue in the reactor are given below.

_Analyse__Analysis_

Materiaal Hoeveelheid Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Quantity Hydrogen Nitrogen Sulfur

Leisteenolie 200 g 9,90 % 1,45 % 6,23 %Slate oil 200 g 9.90% 1.45% 6.23%

Fractie beneden 280°C 22 g 10,33 % 1,16 % 6,85 % 35 280-300°C fractie 35 g 10,59 % 0,95 % 6,80%Fraction below 280 ° C 22 g 10.33% 1.16% 6.85% 35 280-300 ° C Fraction 35 g 10.59% 0.95% 6.80%

Residu 100 g 8,33 % 1,47 % 5,76 %Residue 100 g 8.33% 1.47% 5.76%

De hoeveelheid niet-gecondenseerde vluchtige materialen bedroeg in totaal circa 43 g. De metaalgehalten zijn hieronder gegeven (tenzij anders vermeld, zijn deze hoeveelheden opgegeven in delen per miljoen (ppm) ; "NA" 40 betekent niet-aantoonbaar).The amount of non-condensed volatile materials totaled about 43 g. The metal contents are given below (unless otherwise stated, these amounts are given in parts per million (ppm); "NA" 40 means undetectable).

8101844 - 21 - _Analyse_8101844 - 21 - _Analysis_

Materiaal Na V K Fe Ni CaMaterial Na V K Fe Ni Ca

Leisteenolie 11 124 64 106 86 1223Slate oil 11 124 64 106 86 1223

Fractie beneden 280°C 1,2 5 5 NA 20Fraction below 280 ° C 1.2 5 5 NA 20

5 280-300°C fractie 0,61 19 4,6 NA NA5 280-300 ° C fraction 0.61 19 4.6 NA NA

Residu 21 56 2,89% 34 565 -Residue 21 56 2.89% 34 565 -

VOORBEELD XVIEXAMPLE XVI

Een zware ruwe olie met een soortelijk gewicht van 0,994 (ca. 15,6°C) werd behandeld met empirisch hydraat, stoom en zwavelwaterstof onder toe-10 passing van de inrichting en de werkwijze van Voorbeeld XIV, echter met dit verschil dat de reactor van de tweede trap niet werd toegepast en 100 ml van de oplossing van empirisch hydraat werden gebruikt. Men verkreeg één produkt bij 370° - 390°C. De analyses van de ruwe olie en het produkt zijn hieronder gegeven. Aan het einde van de proef resteerde minder dan 2 % 15 van de ruwe olie in de reactor.A heavy crude with a specific gravity of 0.994 (ca. 15.6 ° C) was treated with empirical hydrate, steam and hydrogen sulfide using the apparatus and method of Example XIV, except that the reactor from the second step was not used and 100 ml of the empirical hydrate solution was used. One product was obtained at 370 ° - 390 ° C. The crude oil and product analyzes are given below. At the end of the run, less than 2% of the crude oil remained in the reactor.

_Analyse__Analysis_

Materiaal Waterstof Stikstof ZwavelMaterial Hydrogen Nitrogen Sulfur

Ruwe olie 10,80 % 0,40 % 4,42 %Crude oil 10.80% 0.40% 4.42%

Produkt 11,69 % 0,13 % 3,15 % 20 Het produkt bezat een soortelijk gewicht van 0,907 (ca. 15,6 °C), een be-ginkookpunt van 110°C en een eindpunt (97 % gewonnen) van 360°C. De metaal-gehalten zijn hieronder gegeven (de hoeveelheden zijn uitgedrukt in delen per miljoen (ppm); "NA" betekent niet-aantoonbaar).Product 11.69% 0.13% 3.15% 20 The product had a specific gravity of 0.907 (about 15.6 ° C), a starting boiling point of 110 ° C and an end point (97% recovered) of 360 ° C. The metal contents are given below (the amounts are expressed in parts per million (ppm); "NA" means undetectable).

__Analyse_ 25 Materiaal Na V K Fe_ Ni__Analysis_ 25 Material Na V K Fe_ Ni

Ruwe olie 5 203 3 6 99Crude oil 5 203 3 6 99

Produkt 0,06 NA NA 0,66 NAProduct 0.06 NA NA 0.66 NA

De uitvinding is niet beperkt tot de bovenbeschreven uitvoeringsvormen, aangezien uiteraard binnen het raam van de uitvinding talrijke wijzigingen 30 mogelijk zijn.The invention is not limited to the above-described embodiments, since numerous modifications are of course possible within the scope of the invention.

81018448101844

Claims (13)

1. Werkwijze voor het hydrogenerend behandelen van koolstof bevattend materiaal, met het kenmerk dat men het koolstof bevattende materiaal in een reactievat behandelt met stoom en een empirisch hydraat van een zwavel 5 bevattende verbinding, en wel een alkalimetaalhydrosulfide, een alkali-metaalmonosulfide of een alkalimetaalpolysulfide of een mengsel van twee of meer van deze verbindingen.A process for the hydrotreating of carbon-containing material, characterized in that the carbon-containing material is treated in a reaction vessel with steam and an empirical hydrate of a sulfur-containing compound, namely an alkali metal hydrosulfide, an alkali metal monosulfide or an alkali metal polysulfide or a mixture of two or more of these compounds. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat men stoom in het reactievat invoert nadat de inhoud van het vat verhit is op een vooraf be- 10 paalde temperatuur, welke stoom de zwavel bevattende verbinding in de vorm van zijn empirisch hydraat houdt,2. Process according to claim 1, characterized in that steam is introduced into the reaction vessel after the contents of the vessel have been heated to a predetermined temperature, which steam keeps the sulfur-containing compound in the form of its empirical hydrate, 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat het alkali-metaal natrium, lithium, kalium of rubidium is.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the alkali metal is sodium, lithium, potassium or rubidium. 4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk dat het alkali-15 metaalhydrosulfide in het vat kaliumhydrosulfide en/of natriumhydrosulfide is.4. Process according to claims 1-3, characterized in that the alkali metal hydrosulfide in the vessel is potassium hydrosulfide and / or sodium hydrosulfide. 5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk dat men tevens zwavelwaterstof in het vat voert.5. Process according to claims 1-4, characterized in that hydrogen sulphide is also introduced into the vessel. 6. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk dat men in het 20 reactievat gevormde zwavelwaterstof isoleert en hiernaar recirculeert.6. Process according to claims 1-4, characterized in that hydrogen sulfide formed in the reaction vessel is isolated and recirculated thereto. 7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk dat de temperatuur van de massa van het koolstof bevattende materiaal in het reactievat circa 40° - 410°C bedraagt en in het vat een ongeveer atmosferische druk heerst. ’ 25Process according to claims 1-6, characterized in that the temperature of the mass of the carbon-containing material in the reaction vessel is about 40 ° - 410 ° C and the vessel has an approximately atmospheric pressure. 25 8. Werkwijze volgens conclusies 1 - 7, met het kenmerk dat men tevens waterstof in’het reactievat'voert.8. Process according to claims 1-7, characterized in that hydrogen is also introduced into the reaction vessel. 9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk dat men elementaire zwavel in het reactievat brengt om de verhouding tussen zwavel en alkalimetaal in te stellen.9. Process according to claims 1-8, characterized in that elemental sulfur is introduced into the reaction vessel to adjust the ratio of sulfur to alkali metal. 10. Werkwijze volgens conclusies 1-9, met het kenmerk dat het alkali metaal zich in een oplossing in alcohol bevindt.Process according to claims 1-9, characterized in that the alkali metal is in an alcohol solution. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men als alcohol methanol, ethanol of propanol-1 gebruikt.Process according to claim 10, characterized in that the alcohol used is methanol, ethanol or propanol-1. 12. Werkwijze volgens conclusies 1 - 11, met het kenmerk dat men zwavel-35 waterstof en koolwaterstof bevattende damp uit het reactievat afvoert en de koolwaterstof uit de afgevoerde damp isoleert.12. Process according to claims 1-11, characterized in that sulfur-hydrogen and hydrocarbon-containing vapor is discharged from the reaction vessel and the hydrocarbon is isolated from the discharged vapor. 13. Werkwijze volgens conclusies 4-12, met het kenmerk dat men kaliumhydrosulfide gebruikt met een verhouding tussen zwavel en kalium in het reactievat van 0,55/1 tot 1,5/1. 8101844Process according to claims 4-12, characterized in that potassium hydrosulfide is used with a sulfur / potassium ratio in the reaction vessel of 0.55 / 1 to 1.5 / 1. 8101844
NL8101844A 1980-04-15 1981-04-14 PROCESS FOR HYDROGENATING TREATMENT OF CARBON-CONTAINING COMPOUNDS. NL8101844A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14060480A 1980-04-15 1980-04-15
US14060480 1980-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8101844A true NL8101844A (en) 1981-11-02

Family

ID=22491987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8101844A NL8101844A (en) 1980-04-15 1981-04-14 PROCESS FOR HYDROGENATING TREATMENT OF CARBON-CONTAINING COMPOUNDS.

Country Status (30)

Country Link
JP (3) JPS606982B2 (en)
KR (1) KR850000672B1 (en)
AR (1) AR246302A1 (en)
AT (1) AT378198B (en)
AU (1) AU540933B2 (en)
BE (1) BE888421A (en)
BR (1) BR8102305A (en)
CA (1) CA1164386A (en)
CH (1) CH646453A5 (en)
DE (1) DE3115111A1 (en)
DK (1) DK170781A (en)
ES (1) ES8203951A1 (en)
FI (1) FI73458C (en)
FR (1) FR2480301B1 (en)
GB (1) GB2075542B (en)
GR (1) GR74845B (en)
IL (1) IL62640A (en)
IN (2) IN155056B (en)
IT (1) IT1193739B (en)
MA (1) MA19118A1 (en)
NL (1) NL8101844A (en)
NO (1) NO161326C (en)
NZ (1) NZ196808A (en)
OA (1) OA06785A (en)
PT (1) PT72861B (en)
RO (1) RO82098B (en)
SE (1) SE450491B (en)
TR (1) TR22110A (en)
YU (1) YU99081A (en)
ZA (3) ZA812489B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4454017A (en) * 1981-03-20 1984-06-12 Rollan Swanson Process for recovering hydrocarbon and other values from shale oil rock
FI840787A (en) * 1983-03-03 1984-09-04 Rollan Swanson KLYVNING OCH HYDRERING AV RAOOLJAS TUNGFLYTANDE DESTILLATIONSRESTER, SAOSOM ASFALTENER OCH HARTSER O.DYL.
JPH0689338B2 (en) * 1990-02-28 1994-11-09 日揮株式会社 Method for removing mercury in liquid hydrocarbons
US7862708B2 (en) 2007-12-13 2011-01-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for the desulfurization of heavy oils and bitumens

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3354081A (en) * 1965-09-01 1967-11-21 Exxon Research Engineering Co Process for desulfurization employing k2s
US3787315A (en) * 1972-06-01 1974-01-22 Exxon Research Engineering Co Alkali metal desulfurization process for petroleum oil stocks using low pressure hydrogen
US4003823A (en) * 1975-04-28 1977-01-18 Exxon Research And Engineering Company Combined desulfurization and hydroconversion with alkali metal hydroxides
US4018572A (en) * 1975-06-23 1977-04-19 Rollan Swanson Desulfurization of fossil fuels
US4119528A (en) * 1977-08-01 1978-10-10 Exxon Research & Engineering Co. Hydroconversion of residua with potassium sulfide
US4160721A (en) * 1978-04-20 1979-07-10 Rollan Swanson De-sulfurization of petroleum residues using melt of alkali metal sulfide hydrates or hydroxide hydrates
JPS54141808A (en) * 1978-04-24 1979-11-05 Akira Yamaguchi Method of controlling porosity of chromic oxide sintered body
AU537070B2 (en) * 1979-08-06 1984-06-07 Swanson, Rollan Dr. Converting coal to gaseous hydrocarbons and volatile distillates

Also Published As

Publication number Publication date
IL62640A0 (en) 1981-06-29
FI73458C (en) 1987-10-09
ZA812489B (en) 1982-11-24
PT72861A (en) 1981-05-01
GR74845B (en) 1984-07-12
BR8102305A (en) 1981-12-08
FR2480301A1 (en) 1981-10-16
FI73458B (en) 1987-06-30
CA1164386A (en) 1984-03-27
GB2075542A (en) 1981-11-18
SE450491B (en) 1987-06-29
NO161326B (en) 1989-04-24
NO161326C (en) 1989-08-02
SE8102412L (en) 1981-10-16
JPS606982B2 (en) 1985-02-21
ES501331A0 (en) 1982-04-01
NO811306L (en) 1981-10-16
ES8203951A1 (en) 1982-04-01
PT72861B (en) 1982-04-02
FR2480301B1 (en) 1985-11-22
FI811158L (en) 1981-10-16
RO82098B (en) 1984-02-28
IL62640A (en) 1984-10-31
CH646453A5 (en) 1984-11-30
IN154419B (en) 1984-10-27
AU540933B2 (en) 1984-12-06
AR246302A1 (en) 1994-07-29
JPS56157489A (en) 1981-12-04
JPS5774389A (en) 1982-05-10
MA19118A1 (en) 1981-12-31
NZ196808A (en) 1983-06-14
KR850000672B1 (en) 1985-05-09
BE888421A (en) 1981-10-14
TR22110A (en) 1986-04-21
IT1193739B (en) 1988-08-24
DE3115111C2 (en) 1990-09-27
AT378198B (en) 1985-06-25
KR830005334A (en) 1983-08-13
AU6953281A (en) 1981-10-22
ATA170181A (en) 1984-11-15
RO82098A (en) 1984-02-21
GB2075542B (en) 1984-01-25
IT8167514A0 (en) 1981-04-14
ZA812483B (en) 1982-04-28
YU99081A (en) 1983-04-30
OA06785A (en) 1982-12-31
JPS606981B2 (en) 1985-02-21
DE3115111A1 (en) 1982-02-04
IN155056B (en) 1984-12-29
DK170781A (en) 1981-10-16
ZA812488B (en) 1982-04-28
JPS5774387A (en) 1982-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4119528A (en) Hydroconversion of residua with potassium sulfide
US4606812A (en) Hydrotreating of carbonaceous materials
US4003824A (en) Desulfurization and hydroconversion of residua with sodium hydride and hydrogen
US5695632A (en) Continuous in-situ combination process for upgrading heavy oil
US5935421A (en) Continuous in-situ combination process for upgrading heavy oil
US4437980A (en) Molten salt hydrotreatment process
US4007109A (en) Combined desulfurization and hydroconversion with alkali metal oxides
US6210564B1 (en) Process for desulfurization of petroleum feeds utilizing sodium metal
US4127470A (en) Hydroconversion with group IA, IIA metal compounds
US4076613A (en) Combined disulfurization and conversion with alkali metals
US4087348A (en) Desulfurization and hydroconversion of residua with alkaline earth metal compounds and hydrogen
US8828221B2 (en) Upgrading platform using alkali metals
JP2021514022A (en) Additives for supercritical water processes to upgrade heavy oils
US4017381A (en) Process for desulfurization of residua with sodamide-hydrogen and regeneration of sodamide
US3354081A (en) Process for desulfurization employing k2s
JPS59164390A (en) Hydrogenation liquefaction of heavy hydrocarbon oil and residual oil
CA1191805A (en) Process for converting heavy oils or slop oil into gaseous and distillable hydrocarbons
US3440164A (en) Process for desulfurizing vacuum distilled fractions
NL8101844A (en) PROCESS FOR HYDROGENATING TREATMENT OF CARBON-CONTAINING COMPOUNDS.
US8968555B2 (en) Desulfurization of heavy hydrocarbons and conversion of resulting hydrosulfides utilizing copper sulfide
US2657175A (en) Desulfurization of heavy petroleum oils
US2760905A (en) Combination desulfurization and catalytic reforming process
WO2010039270A1 (en) Desulfurization of heavy hydrocarbons and conversion of resulting hydrosulfides utilizing copper metal
US9546325B2 (en) Upgrading platform using alkali metals
WO2022169662A1 (en) Processes for thermal upgrading of heavy oils utilizing disulfide oil

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed