(57)【要約】  この発明は精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果の評価方法を提供し、前記方法は（ｉ）精油所供給原料を供給し；（ｉｉ）前記精油所供給原料を処理して、それぞれ興味ある精油所プロセスのための典型的供給原料の代表である複数のフラクションを生成させ、前記複数のフラクションは種々異なる性質を有する少なくとも２つのフラクションからなり；（ｉｉｉ）複数のフラクションのそれぞれを精油所プロセスにおけるものを代表する実験条件下で処理し、前記処理は実質的に並列方式で行い；更に（ｉｖ）精油所プロセスの各フラクションに関する１つもしくはそれ以上の性能基準を決定することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果の評価方法において：
（ｉ）精油所供給原料を供給し；
（ｉｉ）前記精油所供給原料を処理して、それぞれ興味ある精油所プロセスにつき典型的な供給原料の代表である複数のフラクションを生成させ、前記複数のフラクションは種々異なる性質を持った少なくとも２つのフラクションからなり；
（ｉｉｉ）複数のフラクションのそれぞれを精油所プロセスにおける条件の代表である実験条件下で処理し、前記処理は実質的に並列方式で行い；
（ｉｖ）精油所プロセスの各フラクションに関し１つもしくはそれ以上の性能基準を決定する
ことを特徴とする評価方法。
【請求項２】
精油所供給原料が原油、合成原油、バイオ成分、中間流、たとえば残油、ガス油、減圧ガス油、ナフサもしくは熱分解原料または前記各成分の１つもしくはそれ以上の配合物である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数のフラクションが少なくとも７個のこの種のフラクションからなる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
精油所プロセスが非触媒の精油所プロセスであって原油脱塩、原油蒸留、減圧蒸留、膜抽出、溶剤抽出、熱分解（たとえばビスブレーキング）およびガス化から選択され；または触媒による精油所プロセスであって水添処理、選択的水添処理、異性化、芳香族飽和、水添異性化、水添熱分解、水素化、接触熱分解、コンビ熱分解、リホーミング、イソ脱蝋、スイートニング、脱アルキル化、アルキル交換、エステル化、ＯＡＴＳ、接触脱水素化、Ｃ３もしくはＣ４オレフィン二量化、ＭＴＢＥ、Ｉｓａｌ、アルキル化およびオクトゲインから選択される請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
精油所プロセスが触媒プロセスであり、更に工程（ｉｉｉ）には前記精油所プロセスにつき公知触媒のスペクトルを網羅するよう選択された複数の異なる触媒が供給される請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
精油所プロセスが触媒プロセスであり、工程（ｉｉｉ）には触媒の複数が全て同じ触媒からなる複数の触媒を供給する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
工程（ｉｉｉ）には少なくとも７つ、好ましくは少なくとも２０の触媒を供給する請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
工程（ｉｉ）にて複数のフラクションを精油所供給原料の全体の処理により生成させる所望の性質を有する単一フラクションを生成させ、次いでこれをそれぞれ所望の性質を有する複数のフラクションに分割する請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
精油所供給原料を最初に２つもしくはそれ以上の部分を生成するよう分割し、各部分を処理して所望の性質を有するフラクションを生成させる請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
工程（ｉｉ）にて評価すべき精油所供給原料の処理が、種々異なる性質の複数のフラクションを初期精油所供給原料の部分と異なる他の精油所供給原料とのおよび／または他の精油所供給原料との異なる比率における配合により生成させることを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
工程（ｉｉ）にて評価すべき精油所供給原料の処理が、規定の沸点範囲を有する各フラクションを得るためミクロ蒸留カラムもしくはミクロフラクショネータを使用することからなる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
精油所供給原料の処理が、加熱ミクロオシレータを使用する加熱からなる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
工程（ｉｉｉ）における処理を慣用の精油所プロセスにおける条件の代表である条件にて行う請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
本発明の工程（ｉｖ）が触媒寿命、触媒活性、触媒選択性、触媒安定性、エネルギー効率、所望生成物収率および生成物品質（各精油所プロセスにつき供給原料に対する）から選択される１つもしくはそれ以上の性能基準を決定する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
精油所プロセスに対する精油所供給原料の作用の評価が、たとえば工程（ｉｉ）で生成される複数のフラクションの沸点範囲および／または工程（ｉｉｉ）におけるプロセス条件のような諸性質を変化させることを含む請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
連続方式にて行う請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
プロセスを、２つもしくはそれ以上の精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果を同時に評価するよう適用する請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
精油所供給原料を、精油所にて直列に操作されるプロセスに対し評価する請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、高処理実験を用いて精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果を評価する方法に関するものである。
【０００２】
近年、多くの高処理量実験技術が開発されて、有用な性質につき触媒および他の材料を合成および試験する能力における顕著な増進をもたらした。一般に、この種の技術は、実験を設計すると共に触媒および材料の作成および試験を自動化すべくロボットおよびコンピュータの使用増大を含め装置および方法論の開発に焦点が置かれて、迅速且つ再現性のある試験結果を比較的小規模の試料にて達成することを可能にした。たとえば多くの種類の材料および材料特性につき（たとえば米国特許第５，７７６，３５９号明細書）および興味ある化学反応につき（たとえば米国特許第５，９５９，２９７号明細書、米国特許第６，０６３，６３３号明細書および米国特許第６，３０６，６５８号明細書）作成、開発および試験の装置に多くの努力が払われている。
【０００３】
高処理量技術は、一般に現存プロセスにつき新規な触媒および材料を見出すことに焦点が置かれている。今回、精油所プロセスへの供給原料のスクリーニングおよび最適化に適用しうる高処理方法論を開発して、供給原料ブレンドを含め供給原料の最適選択を可能にした。
【０００４】
従って本発明の第一面によれば、精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果を評価する方法が提供され、この方法は：
（ｉ）精油所供給原料を供給し；
（ｉｉ）前記精油所供給原料を処理して、それぞれ興味ある精油所プロセスのための典型的供給原料の代表である複数のフラクションを生成させ、前記複数のフラクションは種々異なる性質を有する少なくとも２つのフラクションからなり；
（ｉｉｉ）複数のフラクションのそれぞれを精油所プロセスにおける条件の代表である実験条件下で処理し、前記処理を実質的に並列で行い；
（ｉｖ）精油所プロセスにつき各フラクションに関する１つもしくはそれ以上の性能基準を決定する
ことを特徴とする。
【０００５】
精油所供給原料は、原油、合成原油、バイオ成分、中間流、たとえば残油、ガス油、減圧ガス油、ナフサもしくは熱分解原料、並びに前記組成物の１種もしくはそれ以上の配合物（たとえば１種もしくはそれ以上の原油のブレンドまたは１種もしくはそれ以上の原油と１種もしくはそれ以上の合成原油とのブレンド）を含め任意適する精油所供給原料とすることができる。
【０００６】
典型的な精油所においては、たとえば多数の種々異なる原油のような多くの異なる精油所供給原料が処理される。精油所供給原料は更に通常市販入手しうる供給物のブレンドであり、従って全精油所プロセスに対する供給原料の効果（詳細な製品品質および収量）を予測するのは極めて困難である。典型的には、従前の調査経験に基づいて多くの推量もなされているが、これらは一般に大凡の推定しか与えることができない。本発明は供給原料ブレンドを含め種々異なる供給原料の評価を可能にし、たとえばこれらは精油所プロセスおよび触媒に関する測定データにより最適化される。次いでプロセス条件を更に最適化させて価値発生を更に増進させることもできる。測定データを使用することにより相乗効果を捕捉し、これらは慣用のパイロットプラントおよびプロセスモデルにて使用される唯一限定されたプラントデータからはモデル化することができない。処理性および生産物品質に対する供給物組成の衝撃をマッピングする能力は、供給原料の所定のブレンド内にて所定の供給原料の価値を決定することを可能にする。作用上、本発明は、生成物の品質および収率の測定を供給原料の評価と結合することを可能にする。生成物の品質、プロセスの操作条件、生成物の収率および生成物の所定品質および供給原料の毎日の価格、並びに測定データを供給原料の真の評価につき使用することができ、更に供給原料の購入決定、市場要件に対する生産物最適化およびエネルギー使用の最小化に影響を与えることができる。本発明は、従来のプロセスモデルにより捕捉しえない相乗的および拮抗的作用を考慮することを可能にする。
【０００７】
本発明は精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果を評価する方法であって、精油所供給原料の潜在的価値を使用に先立ち評価することを可能にすると共に、その購入の前でさえ可能にする方法を提供する。この評価の１部として、本発明はたとえば前記精油所供給原料を１種もしくはそれ以上の他の精油所供給原料と配合することにより前記精油所プロセスにて得られる前記精油所プロセスに対する相乗作用の効果の評価方法を提供することができる。精油所供給原料は典型的には精油所に入手しうる２種もしくはそれ以上の精油所供給原料のブレンドであるため、これは処理に対するブレンド組成の衝撃の測定により異なる比率における配合の作用を評価することを可能にする。
【０００８】
更に本発明は全体的精油所プロセスを精油所供給原料につき最適化することを可能にし、これは各種のプロセスパラメータの最適化を包含すると共に、供給原料を２つ以上の選択が可能である場合に処理すべき最も適切な精油所の選択でさえ支援する。本発明は高処理技術を使用すると共に、全体的仕事の処理量が重要であり工程（ｉｉ）における各フラクションの生成速度は好ましくは１週間当たり少なくとも６つ、たとえば少なくとも１８、または少なくとも５０もしくは少なくとも１５０であり、工程（ｉｉｉ）にて行われる処理の個数は好ましくは毎日少なくとも１８、たとえば少なくとも５４、少なくとも１５０もしくは少なくとも４５０である。
【０００９】
本発明の方法は、たとえばハンドブック・オブ・ペトロリアム・リファイニング・プロセシス（第２版）、ロバート・Ａ．マイヤース編およびマックグロー・ヒル出版に記載されたような任意適する精油所プロセスに適用することができる。
【００１０】
本発明の方法は触媒および非触媒の両精油所プロセスに適用することができ、ここで用いる「実験条件」とは従ってたとえば温度および適する場合は必要としうる任意の触媒のようなプロセス条件を包含すると規定される。すなわち、触媒精油所プロセスに適用する場合、「精油所プロセスにおけるものの代表である種々異なるセットの実験条件」は種々異なる触媒の使用および種々異なるプロセス条件の使用を包含する。これに対し、非触媒精油所プロセスに適用する場合、「精油所プロセスにおけるものの代表である種々異なるセットの実験条件」は種々異なるプロセス条件の使用のみを包含する。
【００１１】
本発明のプロセスを適用しうる典型的な触媒精油所プロセスは水添処理、選択的水添処理、異性化、芳香族飽和、水添異性化、ヒドロクラッキング、水素化、接触熱分解、コンビ熱分解、リホーミング、イソ脱蝋、スイートニング（たとえばメックス・プロセス）、脱アルキル化、アルキル交換、エーテル化、ＯＡＴＳ、接触脱水素化（たとえばオレフレックス・プロセス）、Ｃ３もしくはＣ４オレフィン二量化（たとえばジメルソルプロセス）、ＭＴＢＥ、Ｉｓａｌ、アルキル化およびオクトゲインを包含する。
【００１２】
精油所における典型的な非触媒プロセスは原油脱塩、原油蒸留、減圧蒸留、膜抽出、溶剤抽出、熱分解（たとえばビスブレイキング）およびガス化を包含する。
【００１３】
本発明の精油所プロセスが触媒精油所プロセスである場合、「精油所プロセスにおける条件の代表である条件」は適する触媒の供給を包含する。典型的には、複数の適する触媒は少なくとも７種のこの種の触媒、好ましくは少なくとも２０種のこの種の触媒を含む。任意適する触媒を使用することができ、触媒は「公知触媒」とすることができ、この用語は当業者には周知されている触媒がこの種のプロセスに使用するのに適することを意味し、実際上使用され或いは精油所に使用されている触媒を包含し、これらは精油所に使用すべく提供され或いは精油所で使用するのに適すると刊行物に同定されたものである。典型的な精油所プロセス触媒は、たとえばハンドブック・オブ・ペトラリアム・リファイニング・プロセシス（第２版）、ロバート・Ａ．マイヤース編およびマックグロー・ヒル出版に記載されている。
【００１４】
複数の既知触媒を任意適する形態で供給することができる。触媒は固体もしくは液体の触媒とすることができる。１具体例において、複数の既知触媒はたとえばシリコンウェファーにおける触媒のミクロ加工アレイとして供給することができる。新規もしくは実験的触媒も複数の触媒に存在させうるが、好ましくは触媒の大半（すなわち５０％より大）は「既知触媒」である。
【００１５】
１具体例において、複数の触媒は前記プロセスにつき既知触媒のスペクトルを網羅するよう選択された複数の種々異なる触媒として、多くの有力な触媒を並列で評価することができる。
【００１６】
第２の代案具体例において、複数の触媒は全て同じ触媒で構成することもできるが、２，３の異なる触媒のみで構成することもでき、たとえば１種のみの触媒のみ、または２〜３のみの異なる触媒とすることができ、本発明の方法は「主として」プロセス条件における相違点の作用を評価すべく使用することができ、および／または典型的供給原料の代表であるフラクションの性質を評価すべく使用することができる。これは、特定の精油所供給原料につき精油所における現存精油所プロセス配置の性能の推定および最適化を可能にするのに有用であり、更に精油所に対する供給原料、供給原料ブレンドまたはフラクションブレンドの最適化を可能にするにも有用である。
【００１７】
この第２具体例の１例において、現存精油所配置につき適するが複数の既知触媒は全て同じ触媒とすることができ、精油所にて適するプロセスに当面使用する触媒と同等である。この例において、所望の性質を有する複数のフラクションは複数の触媒のそれぞれと接触させることにより処理され、ここで特定の場合には複数のフラクションを多数の異なる性質を有するフラクションで構成し、或いは複数のフラクションを多くの異なるプロセス条件（たとえば温度）にて複数の触媒のそれぞれと接触させる。この第２具体例の代案例において、精油所にて当面使用する触媒と同等なもの以外の触媒もたとえば触媒変化の場合に精油所に入手しうる触媒の評価につき存在させうるが、典型的には存在させる触媒の大半は精油所にて当面使用する触媒と同等である。
【００１８】
本発明の工程（ｉｉ）においては精油所供給原料を処理して、興味ある前記精油所プロセスにつき典型的な供給原料のそれぞれ代表である複数のフラクションを生成させる。「代表」という用語は、前記精油所プロセスへの典型的な供給原料と少なくとも同様に化学および／または物理特性を有することを意味する。
【００１９】
たとえば複数のフラクションは好ましくは、精油所における同等なプロセスに対する供給原料につき典型的な沸点範囲を有する。所望の沸点範囲を有するフラクションは、たとえば蒸留（たとえば大気圧蒸留もしくは減圧蒸留）のような適する分離手段の使用により得ることができる。
【００２０】
特定の触媒精油所プロセスへの供給原料の化学および物理特性は個々の精油所配置に依存するが、典型的性質はたとえばハンドブック・オブ・ペトロリアム・リファイニング・プロセシス（第２版）、ロバート・Ａ．マイヤース編集およびマックグロー・ヒル出版に記載されている。
【００２１】
１具体例において、複数のフラクションは精油所供給原料の全体の処理により生成されて所望の性質を有する単一フラクションを生成させ、次いでこれをそれぞれ所望の性質（たとえば同じ沸点範囲）をそれぞれ有する複数のフラクションに分割する。
【００２２】
代案として、精油所供給原料を最初に２つもしくはそれ以上の部分を生成させるよう分割することができ、各部分を処理して所望の性質を有するフラクションを生成させる。これら性質は互いに異なり、たとえば各部分を処理して前記精油所プロセスにつき典型的な全範囲内の若干異なる沸点範囲を有するフラクションを生成させることができ、或いはここに更に記載するように化学的に処理することもできる。たとえばプロセスを１５０〜２５０℃の範囲の可変沸点範囲を有する供給原料を用いて操作する場合、第１部分を処理して沸点範囲１５０〜２５０℃のフラクションを生成させることができ、第２部分を処理して沸点範囲１６０〜２３０℃のフラクションを生成させることができる。
【００２３】
これら個々のフラクションの１つもしくはそれ以上を次いで更に、所望の性質を有する所要数のフラクションを生成させるよう分割することもできる。１例において精油所供給原料は、その後に所望される複数のフラクションのそれぞれの１部を生成させるよう分割することもでき、各部分は所望の性質（たとえば所望の沸点範囲）を有するフラクションを生成させるべく処理される。
【００２４】
前記精油所プロセスにつき典型的な供給原料のそれぞれ代表である複数のフラクションを生成させる精油所供給原料の他の処理に加え或いは必要に応じその代案として、評価すべき精油所供給原料の処理は前記精油所供給原料を１種もしくはそれ以上の他の精油所供給原料と配合する工程からなり、特に性質の異なる複数のフラクションを生成させることを含み、これには初期精油所供給原料の部分を異なる他の精油所供給原料と、或いは他の精油所供給原料と種々異なる比にて配合する。すなわち本発明の方法の好適具体例においては、精油所供給原料を１種もしくはそれ以上の他の精油所供給原料と配合することができ、この配合された精油所供給原料を本発明の方法に使用することができる。配合精油所供給原料は典型的には３〜２０種の異なる成分の配合物（たとえば原油）で構成することができる。多量の有用なデータは複数の供給原料を一緒にブレンドして、複数のフラクションを生成するブレンドから、各フラクションを複数の実験条件下で処理して発生させることができる。
【００２５】
一般に任意適する物理もしくは化学処理方法を用いて、前記精油所プロセスにつき典型的な供給原料の代表であるフラクションを得ることができる。たとえばミクロ蒸留カラムもしくはミクロフラクショネータを各部分に用いて一定の沸点範囲を有するフラクションを得ることができる。他の技術は溶剤抽出、膜処理、吸着処理および適する化学反応を包含する。各技術の組合せ、たとえばミクロ蒸留に続く原油蒸留を示す化学反応の後に精油所にて興味あるプロセスの前に生ずる前記フラクションの慣用の処理を必要とすることもある。たとえば接触リフォーミングプロセスへの供給原料は典型的には、前記リフォーミングプロセスの前に水添処理される。
【００２６】
精油所供給原料の化学処理は更に添加物処理、たとえば脱塩添加剤、腐食物不動化添加剤（典型的には蒸留カラムにて使用）、汚染防止剤（各種の精油所プロセスにて使用）の添加で構成することもできる。
【００２７】
特に本発明は、精油所プロセスにおける精油所供給原料に対する添加剤処理（異なる添加剤および／または異なる添加剤の濃度）の効果を評価すべく使用することができる。
【００２８】
工程（ｉｉ）における処理は精油所供給原料を複数の部分に分割し、次いで各部分を処理して精油所における原油蒸留ユニットから常法で得られる適するフラクションにつき典型的な沸点範囲を有するフラクションを生成させることからなっている。たとえば工程（ｉｉ）における処理は精油所供給原料を複数の部分に分割し、次いで各部分を処理して１５０〜２５０℃の範囲の沸点範囲を有するフラクションを生成させることから構成することができ、この沸点範囲は原油のケロシンフラクションにつき典型的な範囲であり、または原油のガス油フラクションにつき典型的な範囲である２００℃〜３５０℃である。
【００２９】
これら範囲は重複することに注目すべきである。これは、特定のその後のプロセスの全体的可能な範囲内で各フラクションの沸点範囲を変化させる有用性の１例である。
【００３０】
分割は任意適する手段により達成することができる。たとえば分割は、１つもしくはそれ以上の自動化注射器を用いて複数の部分を与えることによりバッチ方式で行うことができる。代案として一連のマイクロフローコントローラまたはマイクロバルブを用いることもでき、各部分の流動を一般に連続的にしうるが、弁もしくはコントローラを用いて開始もしくは停止させ且つ必要に応じ変化させることができる。更なる代案として、複数の邪魔板もしくは他の流動制御手段（たとえばプレートにおけるオリフィス）を用いることもでき、流れを各部分につき独立して遮断または変化させうるが、これは複数の部分にわたり均一な流動分布を与えることもがきる。
【００３１】
１具体例において１部を加熱装置に戴置し、次いで熱を加えて試料温度を上昇させ、更に所望範囲の間で沸騰するフラクションを集め、たとえばこれには適する弁を用いて正確な沸騰範囲のフラクションを集め、次いでこれを冷却して前記フラクションを凝縮させる。加熱装置は米国特許第５６６１２３３号明細書に記載されたように加熱ミクロオシレータとすることができる。
【００３２】
他の具体例においては各部分を少なくとも３つのセクションからなる密閉チャンネルに戴置することもでき、各セクションは液体試料を通過させ得ないがガス試料を通過させうる弁または他の適するバリヤにより分離される。すなわち各部分はチャンネルの第１セクションに戴置され、この第１セクションは所望の沸点範囲の上限沸点までたとえば加熱レーザーを用いて加熱され、第２セクションを周囲温度（またはそれ以下）に維持して、上限沸点より低い沸点を有する全ての材料を蒸発させると共に第１セクションから第２セクションまで移動させ、ここで凝縮させることができる。
【００３３】
次いで第２セクションを所望範囲の下限沸点範囲までたとえば加熱レーザーを用い加熱して局部加熱を与え、更に第３セクションを周囲温度（またはそれ以下）に維持し、ここで下限沸点よりも低い沸点を有する材料を全て蒸発させると共に第２セクションから第３セクションまで移動させ、第２セクションにて所望沸点範囲を有するフラクションを残す。
【００３４】
代案として、第２セクションを全体にわたり下限沸点に維持して所望範囲より高い沸点を有する材料をセクション１に残し、所望範囲の沸点を有する材料をセクション２にて集め、更に所望範囲より低い沸点を有する材料をセクション３に集めることもできる。それぞれ少なくとも３つのセクションを有する複数のチャンネルを回転円盤形分離装置に設ける（たとえば国際公開第０１／８７４８５号パンフレットもしくは国際公開第２００４／５８４０６号パンフレットに記載）。工程（ｉｉｉ）においては、所望の性質を有する複数のフラクションのそれぞれを、精油所プロセスにおける条件の代表である実験条件の下で処理する。
【００３５】
上記したように、ここで用いる「実験条件」とは一般にプロセス条件を包含し、更に触媒プロセスの触媒をも包含する。すなわち触媒プロセスにつき「処理」はフラクションのそれぞれを適する反応器にて適するプロセス条件下で複数の触媒の１つと接触させることからなっている。
【００３６】
一般に工程（ｉｉｉ）における処理は、慣用の精油所プロセスにおけるプロセス条件の代表であるプロセス条件下で行われる。工程（ｉｉｉ）におけるプロセス条件は一般にプロセス依存性であり、プロセスが触媒プロセスであれば触媒依存性でもある。プロセス条件はたとえば温度、接触時間／空時速度および／または特定反応体の全圧もしくは分圧を包含し、たとえば水素分圧は水添処理にて可変である。
【００３７】
たとえば温度につき工程（ｉｉｉ）における複数のフラクションのそれぞれの処理は全て同じ温度で行うことができ、或いは処理を少なくとも幾つかのフラクションにつき異なる温度で行うこともできる。触媒プロセスについては各フラクションにつき使用する温度は存在する触媒に依存することがある。
【００３８】
同様に、複数のフラクションのそれぞれにつき工程（ｉｉｉ）の処理は全て同じ速度にて行うことができ、或いは少なくとも幾つかのフラクションにつき異なる空時速度で行うこともできる。
【００３９】
フラクションを工程（ｉｉｉ）にて処理する温度および他のプロセス条件は経時的に変化させ、精油所プロセスにおける各フラクションにつき最適プロセス条件を決定することを可能にする。
【００４０】
本発明の方法は小規模で行なわれて、迅速処理および並列化を可能にする。典型的には、触媒プロセスに関し各反応器における触媒の容積は１０μリットル〜１０ｍｌの範囲、たとえば１０μリットル〜１ｍｌの範囲である。
【００４１】
本発明の工程（ｉｖ）は各精油所プロセスのための供給原料に関し１つもしくはそれ以上の性能基準はプロセス依存性を決定することを含む。適する性能基準はプロセス依存性であるが、一般にエネルギー効率、所望の生成物収率および生成物品質を包含し、或いは特に触媒プロセスにつき触媒寿命、触媒活性、触媒選択性および触媒（機械的）安定性を包含する。
【００４２】
典型的には工程（ｉｖ）は生成物流の分析を包含し、存在すれば所望パラメータの１つもしくはそれ以上を決定する触媒の分析を包含する。分析は任意適する技術によって行うことができる。たとえば生成物流の分析はガスクロマトグラフィー、マイクロガスクロマトグラフィー（マイクロチップカラムを用いる）、質量スペクトロメトリー、マイクロマススペクトロメトリーとすることができ、或いは分光光度技術またはマイクロ分光光度法技術を用い、或いは特定の物理的もしくは化学的性質（たとえば酸度、密度、流動点）につきマイクロセンサを介して行うことができる。
【００４３】
精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果は前記複数のフラクションをそれぞれを実質的に並列で処理し（すなわち実質的に同時に処理し）て評価することが本発明の特徴である。一般に複数のフラクションは少なくとも７個のこの種のフラクションからなり、これらを並列で処理し、たとえば少なくとも２０のこの種のフラクションで構成される。精油所プロセスが触媒プロセスである場合、従って対応数の触媒試料を供給することができる。
【００４４】
性能基準の決定を生成物流の分析によって行う場合、この分析は全体的に急速分析用具（たとえば急速ＧＣ、ミクロＧＣ、質量スペクトロメトリーもしくはマイクロスペクトロメトリー）を用いて順次に行うことができ、これらは次々に各生成物流を順次に分析することができる。代案として、分析は少なくとも部分的に並列で行い、すなわち２つもしくはそれ以上のミクロ分析装置を使用して行うことができ、種々異なる生成物流につき操作する。たとえば別途の分析装置（たとえばミクロ−ＧＣ、マイクロスペクトロメーターもしくはマイクロセンサ）を各生成物流の分析につき設けて、全生成物流を並列で分析することもできる。
【００４５】
使用しうる他の種類の並列分析は、プレート系液体クロマトグラフィー、プレート系電気泳動および／またはマルチセンサーアレイ（複数の試料を並列で単一プレートにて分析することができる）を包含する。
【００４６】
本発明による方法の工程（ｉｖ）にて行いうる生成物流の分析に加え、化学および／または物理特性を決定する分析は本発明の方法にて任意適する流れにて行うことができる。たとえば１具体例において本発明の方法の処理工程（ｉｉ）から得られた各フラクションを分析にかけて、これらを工程（ｉｉｉ）にて処理する前に前記流れの１つもしくはそれ以上の化学もしくは物理特性を決定することができる。所望の１つが流れ依存性であるこの種の性質は密度、比重、全酸度（ＴＡＮ）、全塩基数（ＴＢＮ）、低温流動特性（たとえば流動点、凍結点および曇り点）、粘度、炭化水素スペシエーション（たとえば芳香族含有量）、硫黄含有量、窒素含有量、ニッケル含有量、バナジウム含有量およびその組合せを包含する。任意適する分析技術、たとえばスペクトルスコピー、クロマトグラフィーおよび電気泳動の各技術または特定の性質センサー技術、たとえば工程（ｉｉｉ）からの生成物流の分析に適するよう従来記載されたものを包含する技術を使用することができる。
【００４７】
本発明の方法において、精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果の評価は複数のフラクションが異なる性質を持った少なくとも２つのフラクションからなることを必要とする。典型的には、フラクションの大半を異なる方法で処理し、この異なる方法とはフラクションの性質および／または実験条件が少なくとも５０％、好ましくは試験する複数のフラクションの少なくとも８０％につき異なることを意味する。或る種の「同定」実験を、再現性を確保する目的で行うことができる。好ましくは本発明の目的で、複数のフラクションは異なる性質を有する少なくとも４つのフラクション、たとえば異なる性質を有する少なくとも８つのフラクションで構成される。
【００４８】
本発明の方法による評価は、本発明の工程（ｉｉ）〜（ｉｖ）を反復する更なる実験を行って増進することができる。すなわち精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果は複数の異なる実験条件（たとえば複数の異なる触媒）につき評価することができ、工程（ｉｉ）における１つの沸騰範囲を有するフラクションを採取して同じ初期供給原料のフラクションにつき工程（ｉｉ）〜（ｉｖ）を反復することにより増進しうるが（これらは若干異なる方法で処理されている）、たとえば精油所における前記プロセスにつき常法で得られるフラクションにつき典型的なものを代表する全体的沸点範囲内の異なる沸点範囲を有する。
【００４９】
精油所はたとえば蒸留カラムのような操作を或る種の範囲内で変化させて供給物の特定カットにつき種々異なる温度範囲を選択する能力を有するので、これは本発明の方法により精油所における蒸留カラムのための最適操作条件に関する情報を提供することができ、並びにその後の前記カットの反応につき最適触媒およびプロセス条件を同定することができる。
【００５０】
好ましくは本発明の方法は連続的に行われ、連続的とは工程（ｉｉ）における前記処理プロセスに典型的な供給原料のそれぞれ代表である複数のフラクションを生成する処理および工程（ｉｉｉ）における前記各フラクションの処理をバッチ式でなく一体的且つ連続的に行うことを意味する。すなわち工程（ｉｉ）の処理は、精油所供給原料を処理工程に連続供給して流れとして複数のフラクションを生成させることからなり、これを次いで工程（ｉｉｉ）にて流過的に処理する。これは一般に精油所にて極く近隣で生ずる各プロセスを示し、一般にバッチ試験で行われる典型的な原油分析試験とは異なる。連続式に操作することにより、一層迅速な分析が達成される。何故なら、その後に工程（ｉｉｉ）に供給する前に、処理工程（ｉｉ）から特定フラクションの大試料（バッチ）を得る必要がないからである。
【００５１】
本発明を連続式で行う場合は更に、複数のフラクションの或る種の性質を連続的または半連続的に変化させることも可能であって、たとえば異なる配合比または分画温度範囲の効果を探究し、或いはたとえば工程（ｉｉｉ）における温度のような接触条件を変化させることも可能である。
【００５２】
本発明の方法は必要に応じ異なる精油所供給原料およびその配合物につき反復することができる。
【００５３】
触媒プロセスにつき、本発明の方法は前記精油所プロセスの複数の触媒の１つもしくはそれ以上の更なるセット（アレイ）で反復することができる。アレイは典型的には、材料が存在しうる各領域のセットを有する基体である。基体とは硬質もしくは半硬質表面を有する物質を意味し、これは多くの具体例において基体の少なくとも１つの表面が実質的に所望数の物理的に個々の領域を異なる材料につき有する平面である。たとえば皺、穴部、突起領域、腐食トレンチなどを有する基体の例はマイクロタイタープレートまたはガラス瓶ライニングされたマイクロタイタープレートを包含する。或る種の具体例においては、基体自身が領域の全部または部分を形成する穴部、突起領域、腐食トレンチなどを有する。
【００５４】
本発明の方法は、多くの異なる精油所プロセスに別々に適用することができる。すなわち精油所供給原料に対する水添処理プロセスを評価すべく適する触媒の１つもしくはそれ以上のアレイを有することが適しており、前記供給原料などに対する接触熱分解プロセスを評価するのに適する１つもしくはそれ以上のアレイを所要に応じ有することが適している。
【００５５】
代案として、プロセスの評価は「結合」させることができ、すなわち、更なる具体例において、本発明の方法は２つもしくはそれ以上の精油所プロセスに対する精油所供給原料の効果を同時に評価することに適用することができる。第２プロセスは触媒プロセスもしくは非触媒プロセスとすることもできる。
【００５６】
この具体例の一面においては、精油所供給原料を処理してそれぞれ第１処理プロセスに典型的な供給原料の代表である複数のフラクションを生成させ、更に第２精油所プロセスに典型的な供給原料の代表である複数のフラクションを生成させると共に、各複数のフラクションを各精油所プロセスの代表である実験条件下で処理することができる。この面の例は、精油所供給原料をケロシンフラクションの代表である第１の複数のフラクションに原油蒸留ユニットから分離すると共に、ガス油フラクションの代表である第２の複数のフラクションを原油蒸留ユニットから分離して、これらをその後の工程に移送することを含む。
【００５７】
本発明のこの具体例の第二面において、精油所供給原料は精油所にて「直列」で操作されるプロセスに対しても評価することができる。２つのプロセスを直列で操作すると共に両プロセスを触媒によるものとする典型例はナフサフラクションの水添処理およびその後の接触リホーミングであり、ここで複数のフラクションのそれぞれは公知の水添処理触媒まで移送し、次いで公知の接触リホーミング触媒まで移送することができる。
【００５８】
これら第一および第二の局面の組合せを用いて、精油所における多数のプロセスを同時に評価することができる。この具体例は、１つの因子（たとえば第１プロセスにおける１つのフラクションの性質）における変化の作用を同時に他のプロセスにおける結果としての変化（これらはこの第１変化の結果である）に対し同時に評価しうると言う利点を有する。
【００５９】
顕著な個数（たとえば少なくとも５つの精油所プロセス、たとえば１０もしくはそれ以上の精油所プロセス）をこの「結合」方法で評価して、特定供給原料につき最適な精油所配置に関する情報を提供することができる。これは、所要の触媒を提供すると共に適するミクロ加工アレイにおける各プロセス工程を設けて達成することができる。
【００６０】
すなわち本発明の格別の利点は、分画および２つもしくはそれ以上の異なるプロセスを連続的に一体化させて真の精油所をシミュレートすることを可能にする点である。プロセスのこの種のアレイおよび分画は特定の精油所をシミュレートするよう配置することができ、供給原料ブレンドを含め異なる供給原料の価値をその精油所に存在する特定プロセスおよび触媒に対し評価することができ、更に最適プロセス操作条件を全てのプロセスの操作範囲内で確立して発生する評価を最大化することができる。代案として、分画およびプロセスのアレイを種々異なる精油所を示すよう配置して、供給原料を最大評価を発生する最適精油所を供給物を処理するよう用いることができる。
【００６１】
本発明のプロセスは、精油所プロセスにおける精油所供給原料の効果につき多量のデータを発生する。更なる具体例において、このデータを用いて１つもしくはそれ以上の精油所プロセスにつきプロセスモデルを開発し、更新しかつ／または証明することができる（個々に或いは「結合」プロセスにて）。
【００６２】
更に、モデル化または他の実験設計技術を用いて、１つもしくはそれ以上の精油所供給原料（配合物を含む）につき可変プロセス条件のセットを発生させることができ、これらは１つもしくはそれ以上のプロセスモデルの開発、更新もしくは証明につき評価することが望ましく、更に本発明の方法はたとえば精油所供給原料からの規定のプロセス条件下での生成物の収率および品質のようなプロセスモデルに関する所要データを発生するよう各プロセスを評価すべく特に用いることができる。
【国際調査報告】
2008513561.tif 000002
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