(57)【要約】  ビチューメン流をビチューメン流中の準臨界又は超臨界条件まで加熱することによってビチューメン流をアップグレードする。ビチューメン流は、水を利用した抽出プロセス、現場ビチューメン回収プロセス又は溶剤を利用したビチューメン抽出プロセスからのものであるのが良い。適当な供給流組成を得るために水及び／又は粘土を加えるのが良い。粘土は、触媒効果を提供する。変形例として、適当な供給物流組成を得るために水を除去しても良い。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビチューメン産出流をアップグレードする方法であって、
ビチューメン産出流を用意するステップと、
粘土を加えると共に／或いは水を加え又は必要に応じて水を除去して１０〜４０重量％の水含有量及び５〜１５重量％の粘土含有量を達成して供給物流を生じさせるステップと、
前記供給物流を前記水の準臨界又は超臨界条件まで加熱してアップグレードさせたビチューメン流を生じさせるステップと、を備えている、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ビチューメン流は、水を利用した抽出プロセス、現場ビチューメン回収プロセス又は溶剤を利用したビチューメン抽出プロセスからのものである、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ビチューメン流は、前記水を利用した抽出プロセスからのものである、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記水を利用した抽出プロセスからの前記ビチューメン流は、ビチューメンフロスである、
請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ビチューメンフロスは、５０〜７５重量％ビチューメン、１０〜４０重量％水及び５〜１５重量％粘土を含む、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記ビチューメンフロスは、前記供給物流と同一の組成物であり、加熱に先立って水又は粘土が加えられることがなく又は除去されることがない、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ビチューメンフロスは、２０〜３０重量％の水含有量を達成するために加熱に先立って脱水される、
請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記ビチューメン流は、前記現場ビチューメン回収プロセスからのものである、
請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記現場ビチューメン回収プロセスは、水蒸気支援重力式排出法である、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記現場ビチューメン回収プロセスは、サイクル式水蒸気刺激（cyclic steam stimulation: ＣＳＳ）法、溶剤支援ＳＡＧＤ（solvent-assisted SAGD:ＳＡ‐ＳＡＧＤ）法、水蒸気・ガスプッシュ（steam and gas push: ＳＡＧＰ）法、複合水蒸気・蒸気抽出（combined steam and vapour extraction: ＳＡＶＥＸ）法、膨張溶剤ＳＡＧＤ（expanding solvent SAGD: ＥＳ‐ＳＡＧＤ）法、一定水蒸気排出（constant steam drainage: ＣＳＤ）法、回収率を向上させるための水蒸気への液体追加（liquid addition to steam for enhancing recovery:ＬＡＳＥＲ）法、サイクル溶剤優位回収プロセス（cyclilc solbent  dominated recovery process: ＣＳＤＲＰ）、蒸気抽出（vapour extraction: ＶＡＰＥＸ）法、水攻法（water flooding）、水蒸気攻法（stream flooding）又はこれらの派生的方法である、
請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記ビチューメン流は、２０〜３０重量％の水含有量を達成するために加熱に先立って脱水される、
請求項８記載の方法。
【請求項１２】
５〜１５重量％の粘土含有量を達成するために粘土が加熱に先立って前記ビチューメン流に加えられる、
請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記ビチューメン流は、前記溶剤を利用したビチューメン抽出プロセスからのものである、
請求項２記載の方法。
【請求項１４】
２０〜３０重量％の水含有量及び５〜１５重量％の粘土含有量を達成するように水及び粘土が前記溶剤を利用したビチューメン抽出プロセスからの前記ビチューメン流に加えられる、
請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記アップグレードされたビチューメン流からビチューメンを回収するステップを更に含む、
請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記アップグレードされたビチューメン流からビチューメンを回収する前記ステップは、パラフィンフロス処理を含む、
請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記アップグレードされたビチューメン流からビチューメンを回収するステップは、溶剤による脱アスファルト処理を含む、
請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記方法は、１〜１０分の滞留時間で実施される、
請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、３５０℃超且つ４００℃未満の温度で実施される、
請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記方法は、１５ＭＰａ超且つ２３ＭＰａ未満の圧力で実施される、
請求項１記載の方法。
【請求項２１】
前記アップグレードされたビチューメン流は、パイプライン輸送のための代替可能な製品仕様に適合する、
請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記アップグレードされたビチューメン流は、３００ｐｐｍｗ未満の基本沈降物及び水含有量を有する、
請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示内容、即ち、本発明は、一般に、炭化水素流、例えば採掘されたオイルサンドの抽出又は現場回収プロセスからのビチューメン（瀝青）流の処理に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２０１１年１１月８日に出願されたカナダ国特許出願第２，７５７，９６２号（発明の名称：PROCESSING A HYDROCARBON STREAM USING SUPERCRITICAL WATER）の優先権主張出願である。
【背景技術】
【０００３】
世界の油田の大部分は、オイルサンドの形態で発見されており、このようなオイルサンドの大規模な鉱床がカナダ国アルバータ州で発見されている。オイルサンド中のビチューメンは、典型的には、粘度が高いのでその自然な形態で地中からポンプで運び出されることは不可能である。地表近くのオイルサンド鉱床は、オイルサンドを除去して採鉱プラントへの輸送のためにトラックに積荷するための動力式ショベルを用いる露天掘り技術によって回収可能である。ビチューメンそれ自体は、非常に粘度の高い物質なので、これをオイルサンドから分離する上で或る特定の実務上の問題がある。このように採鉱されたオイルサンドからのビチューメンの抽出を行うには、ビチューメンを市場性のある製品を製造するための次の処理に適した形態で関連のサンドから自由にして分離する必要がある。ビチューメン抽出のための幾つかのプロセスの中のクラーク・ホット・ウォーター・エクストラクション（Clark Hot Water Extraction: ＣＨＷＥ）法は、十分に開発された商業的回収技術である。ＣＨＷＥ法では、採鉱オイルサンドを高温の水と混合して抽出に適したスラリを作る。苛性アルカリを加えてスラリｐＨを所望のレベルに調節し、それによりビチューメンの分離効率を向上させる。最近における業界の開発結果として、低温での且つスラリ化プロセスにおいて苛性アルカリの添加を行わない状態での操作の実行可能性が示された。
【０００４】
ＣＨＷＥ法の大部分の結果は、典型的には２つの部分、即ち、炭化水素が支配的な相（ビチューメンフロス流と呼ばれている）と粗い固形物、幾分かの微細な固形物及び水で構成された尾鉱（テーリング）流を含む抽出物である。尾鉱の比特性は、用いられる抽出方法に応じて様々であるが、尾鉱は、本質的に、回収したビチューメンをいったん除去した後の使用済みの水、試薬（例えば界面活性剤）及び廃棄鉱石を含む。ビチューメンフロス流の典型的な組成は、約６０重量％ビチューメン、３０重量％水及び１０重量％鉱物質（固形物）であり、抽出及び処理条件を計算に入れて幾分かのばらつきがある。フロス中の水及び鉱物質は、汚染物とみなされ、これらを本質的になくすかパイプライン輸送、精製所又はアップグレーディング施設への供給に適したレベルまで減少させるかしなければならない。
【０００５】
水及び鉱物質汚染物を除去するプロセスは、フロス処理プロセスと呼ばれている。ビチューメンの粘度が高いので、このようなプロセスにおける第１ステップは、通常、溶剤の導入である。フロス汚染物を除去するのに２つの主要な商業的手法、即ち、ナフサ溶剤を利用したフロス処理とパラフィン溶剤を利用したフロス処理が存在する。溶剤添加（希釈）は、ビチューメンと水と鉱物質との密度の差を増大させて汚染物の除去を可能にし、このような汚染物の除去は、多くの方法、例えば多段重力沈降ユニットを用いた遠心又は重力分離によって実施できる。このような分離方式の結果として、一般に、希釈されたビチューメンの製品流出流（“DilBit”）及び鉱物質、水、残留溶剤及び幾分かの残留ビチューメンを含むフロス処理尾鉱と通称されている廃棄物又は尾鉱流が生じる。具体的に言えば、パラフィンフロス処理プロセスでは、溶剤希釈により、追加の汚染物としてビチューメンからのアスファルテンの沈降が生じ、その結果、汚染物除去プロセスの効率が向上する。
【０００６】
ナフサフロス処理（ＮＦＴ）法の一例が米国特許第５，２３６，５７７号明細書に開示されている。ナフサの添加及び分離により、１〜３重量％の水及び１．０重量％未満の固形物を含むビチューメン製品が生じる場合がある。このような製品の組成は、パイプライン仕様に適合しておらず、ＮＦＴ製品流を一般的なパイプラインキャリヤによる輸送には不適当にする。
【０００７】
パラフィンフロス処理（ＰＦＴ）法の例がカナダ国特許第２，１４９，７３７号明細書及び同第２，２１７，３００号明細書に記載されている。十分な量のパラフィン溶剤の添加の結果として、アスファルテン沈降、汚染物（フロス中の同伴された水及びキャリーオーバー固形物）との凝集物の形成及び沈降が生じる。水と鉱物質を分離する従来型処理装置は、極めて微細な粒子状物質（「微粉」）をフロスから除去することはないであろう。したがって、ＰＦＴ沈降容器は、一般的なキャリヤに入れて精製所まで運搬するのに適した固形物のない乾燥状態のビチューメン製品（３００ｗｐｐｍ未満の固形物、０．５％未満のＢＳ＆Ｗ）を生じさせるよう微粉及び他の汚染物の重力沈降を可能にするよう寸法決めされている。このような品質のビチューメンは、精製設備を劇的には汚損させずにこれを従来型精製プロセス、例えば水素化処理で処理することができるので、「代替可能」と呼ばれる。しかしながら、ＰＦＴは、エネルギー集約的且つ高価であり、その実施の結果、アスファルテン―潜在的に価値のある商品の廃棄物流が生じる。
【０００８】
上述のＣＨＷＥプロセスは、最も一般的に採用されている水を利用した抽出プロセスである。水利用抽出の場合、水は、このプロセス中において主要な液体であり、抽出は、水が固形物の表面上のビチューメンを押し退けるようにすることによって起こる。
炭化水素の回収のための溶剤を利用した抽出プロセスは、採掘オイルサンドの水利用抽出の代替手段として提案された。溶剤利用抽出の場合、溶剤は、主要な液体であり、ビチューメンの抽出は、ビチューメンを溶剤中に溶解させることによって起こる。しかしながら、溶剤利用抽出プロセスは、オイルサンド業界では種々の理由で商業的に利用されなかった。オイルサンドへの溶剤利用抽出の利用に関する大きな課題は、オイルサンド中の微粒子が炭化水素抽出物からの固形物の分離を妨害する傾向があるということにあった。固形物凝集による溶剤抽出は、この課題を解決するために提案された。この技術の元々の利用は、ソルベント・エクストラクション・スフェリカル・アグロメレーション（Solvent Extraction Spherical Agglomeration: ＳＥＳＡ）という造語であった。ＳＥＳＡプロセスのより最近の説明は、スパークス等（Sparks et al.），フュエル（Fuel），１９９２年，第７１巻，ｐ．１３４９〜１３５３に見受けられる。
【０００９】
ＳＥＳＡに関する上述の方法論は、商業的に採用されなかった。一般に、ＳＥＳＡプロセスでは、オイルサンドを炭化水素溶剤と混合し、ブリッジング液をオイルサンドスラリに添加し、混合物をゆっくりとしていて且つ制御された仕方で攪拌して粒子を核形成し、このような攪拌を引き続き行ってこれら核形成粒子が除去のための大きな多粒子球形凝集物を形成することができるようにする。ブリッジング液は、好ましくは、水又は水溶液である。というのは、オイルサンドの固形物は、大抵の場合、親水性であり、水が炭化水素溶剤と混ざり合わないからである。
【００１０】
ミーダス等（Meadus et al.）により米国特許第４，０５７，４８６号明細書に記載されたＳＥＳＡプロセスでは、溶剤抽出と固形物凝集を組み合わせて直接的な鉱山補充品に適した乾燥尾鉱を得る。このプロセスにおいて、オイルサンド材料を有機溶剤と混合してスラリを形成することによってオイルサンドから有機物質を分離し、その後、水性ブリッジング液を供給混合物の８〜５０重量％の量で加える。制御された攪拌を利用することによって、オイルサンドからの固形粒子は、水性ブリッジング液に接触して互いにくっつき、それにより平均直径が２ｍｍ以上のマクロ凝集物が形成される。形成された凝集物は、非凝集状態の固形物と比較して、有機抽出物から容易に分離される。このプロセスは、従来型水利用抽出プロセスと比較して、水使用量を著しく減少させることができた。さらに、精製した有機抽出物は、上述の溶剤利用抽出方法と比較してこの中に同伴された固形物の量が著しく少ない。
【００１１】
溶剤抽出ビチューメンは、水利用抽出プロセスで得られるビチューメンフロスよりも非常に少ない固形物及び水含有量を有する。しかしながら、それにもかかわらず、溶剤抽出ビチューメン中に含まれる水及び固形物の残留量は、ビチューメンを市場取引に不適当なものにする場合がある。溶剤抽出ビチューメンから汚染物を除去することは、従来型分離方法、例えば重力沈降、遠心分離又は濾過を用いても困難である。
【００１２】
溶剤利用抽出プロセスの別の例が２０１０年１２月１０日に出願されたカナダ国特許出願第２，７２４，８０６号明細書（発明者：アディンカ等（Adeyinka et al.）、発明の名称：Processes and Systems for Solvent Extraction of Bitumen from Oil Sands）に記載されている。
【００１３】
溶剤脱アスファルト法は、溶剤抽出ビチューメンの製品クリーニング用に以前提案された。脱アスファルト技術は、１９８６年２月２５日に発行された米国特許第４，５７２，７７７号明細書（発明者：ペック（Peck）、発明の名称：Recovery of a carbonaceous liquid with a low fines content）及び１９８９年１２月１９日に発行された米国特許第４，８８８，１０８号明細書（発明者：ファーナンド（Farnand）、発明の名称：Separation of Fines Solids from Petroleum Oils and the Like）に記載されている。これら特許明細書に記載された溶剤でアスファルト法は、脱アスファルトステップにおいて代替可能な製品の形成を示していない。これら米国特許明細書に記載されたプロセスは、用いられる脱アスファルト溶剤の種類及び最適な固形物除去に必要な適正な脱アスファルト溶剤とビチューメンの比によって制限される。説明されている脱アスファルト法は、特有ではなく、従来型脱アスファルト技術、例えば、重いボトム流をアップグレードすると共に／或いは油を脱アスファルト化するために重質原油を生じさせるよう精製所において通常用いられている脱アスファルト技術への依存度が高い。しかしながら、これら従来型脱アスファルト技術は、大規模生産施設に必要な温度、圧力及び供給速度と比較して、高い温度及び高い圧力並びに低い供給速度で働く。これら脱アスファルト技術は、ＰＦＴプロセスよりも一段とエネルギー集約的であり且つ高価であることが見込まれる。さらに、ＰＦＴと同様、潜在的に有用なアスファルテンの一部分がビチューメン製品から除去される。
【００１４】
鉱床が地表よりも下のウェル内に位置している場合、ビチューメンは、インサイチュー（現場）技術を用いて抽出可能である。現場技術の一例は、水蒸気支援重力排出法（ＳＡＧＤ）である。ＳＡＧＤでは、オイルサンド中に２つの水平又は横方向のウェル、即ち、下側ウェル及びこれよりも上に位置した上側ウェルを設けるために傾斜掘りが採用される。水蒸気を上側のウェル中に注入してビチューメンを加熱し、その粘度を下げる。すると、ビチューメン及び凝縮水蒸気は、重力の作用を受けて貯留槽を通って下方に排出されて下側の産出ウェル中に流れ込み、それによりこれら液体は、地表までポンプ輸送可能である。ウェルの表面のところでは、凝縮水蒸気とビチューメンが分離され、ビチューメンは、精製所又はアップグレーダへの輸送に適した軽い炭化水素で希釈される。ＳＡＧＤの一例が米国特許第４，３４４，４８５号明細書（発明者：バトラー（Butler））に記載されている。
【００１５】
他のプロセス、例えばサイクル水蒸気刺激（ＣＳＳ）法では、同じウェルが流体の注入と油の産出の両方のために用いられる。ＣＳＳでは、水蒸気注入、浸軟及び油産出のサイクルが用いられる。産出速度が所与のレベルまでいったん下がると、ウェルを注入、浸軟及び産出の別のサイクルにかける。ＣＳＳの一例が米国特許第４，２８０，５５９号明細書（発明者：ベスト（Best））に記載されている。
【００１６】
水蒸気フラッディング（Steam Flooding: ＳＦ）法では、注入ウェルを通って水蒸気を地層中に注入する。水蒸気は、地層中を動き、水蒸気が産出ウェルに向かって流れているときに油を流動化させる。流動化した油は、水蒸気駆動によって産出ウェルまでしみ出る。水蒸気フラッディングの一例が米国特許第３，７０５，６２５号明細書（発明者：ホイッテン（Whitten））に記載されている。
【００１７】
他の熱的プロセスとしては、溶剤支援水蒸気支援重力排出（ＳＡ‐ＳＡＧＤ）が挙げられ、その一例がカナダ国特許第１，２４６，９９３号明細書（発明者：フォーゲル（Vogel））に記載されており、又、水蒸気抽出（ＶＡＰＥＸ）法が挙げられ、その一例が米国特許第５，８９９，２７４号明細書（発明者：フラウエンフェルド（Frauenfeld））に記載されており、又、回収率向上のための水蒸気への液体添加（ＬＡＳＥＲ）が挙げられ、その一例が米国特許第６，７０８，７５９号明細書（発明者：ルート等（Leaute et al.））に記載されており、更に、複合水蒸気・蒸気抽出プロセス（ＳＡＶＥＸ）が挙げられ、その一例が米国特許第６，６６２，８７２号明細書（発明者：グーテック（Gutek））に記載されており、又、これらの派生的プロセスが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許第５，２３６，５７７号明細書
【特許文献２】カナダ国特許第２，１４９，７３７号明細書
【特許文献３】カナダ国特許第２，２１７，３００号明細書
【特許文献４】米国特許第４，０５７，４８６号明細書
【特許文献５】カナダ国特許出願第２，７２４，８０６号明細書
【特許文献６】米国特許第４，５７２，７７７号明細書
【特許文献７】米国特許第４，８８８，１０８号明細書
【特許文献８】米国特許第４，３４４，４８５号明細書
【特許文献９】米国特許第４，２８０，５５９号明細書
【特許文献１０】米国特許第３，７０５，６２５号明細書
【特許文献１１】カナダ国特許第１，２４６，９９３号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，８９９，２７４号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，７０８，７５９号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，６６２，８７２号明細書
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】スパークス等（Sparks et al.），フュエル（Fuel），１９９２年，第７１巻，ｐ．１３４９〜１３５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
現在、重油及びビチューメンは、炭素を典型的にはコークスとして除去する熱的転換プロセス（遅延コークス化又は流体コークス化）か水素を重油に添加して特性を向上させて汚染物、例えば金属及び硫黄を除去する水素化転換／水素化分解プロセスかのいずれかによってアップグレードされる。熱的転換プロセス、例えばコークス化が世界中で且つカナダ国アルバータ州のアサバスカ地域で広く実施されているが、これらプロセスは、典型的には、資本集約的であり且つ操業費が高くつく。さらに、これらプロセスは、コークス化液体の品質を向上させるために二次的水素化処理を必要とし、しかも、これらプロセスは、価値がほとんどなく又は全くない固体コークス廃棄物として供給物の２５重量％を除去する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、ビチューメン流をビチューメン流中の準臨界又は超臨界条件まで加熱することによってビチューメン流をアップグレードする方法に関する。ビチューメン流は、水を利用した抽出プロセス、現場ビチューメン回収プロセス又は溶剤を利用したビチューメン抽出プロセスからのものであるのが良い。適当な供給流組成を得るために水及び／又は粘土を加えるのが良い。粘土は、触媒効果を提供する。変形例として、適当な供給物流組成を得るために水を除去しても良い。
【００２２】
一態様では、ビチューメン産出流をアップグレードする方法であって、この方法は、ビチューメン産出流を用意するステップと、粘土を加えると共に／或いは水を加え又は必要に応じて水を除去して１０〜４０重量％の水含有量及び５〜１５重量％の粘土含有量を達成して供給物流を生じさせるステップと、供給物流を水の準臨界又は超臨界条件まで加熱してアップグレードさせたビチューメン流を生じさせるステップとを含むことを特徴とする方法が提供される。
【００２３】
次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、これは例示に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】開示される実施形態としての方法を示すフローチャートである。
【図２】３つの互いに異なるビチューメン流に関する沸点分布状態を示すグラフ図である。
【図３】開示される実施形態としての方法の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書で用いられる「ビチューメン流」という用語は、価値のあるビチューメン製品又はフラクションを実現するために下流側の処理を必要とするオイルサンド由来の流を意味している。ビチューメン流は、望ましくない成分と共にビチューメンを含む流である。ビチューメン流は、幾分かの初期処理を既に受けているが、それにもかかわらずそれ以上の処理を必要とする流であると言える。ビチューメン流は、直接オイルサンドに由来する必要なく、他のプロセスから生じることが可能である。例えば、本発明を利用しなければ回収されないビチューメンを含む他の抽出プロセスからの廃棄物をビチューメン流として用いることができる。このようなビチューメン流を又、オイルシェール、含油珪藻土又は油飽和砂岩から直接引き出すことができる。ビチューメン流の例は、水利用抽出プロセス、現場ビチューメン回収プロセス又は溶剤利用ビチューメン抽出プロセスからのビチューメン流である。
【００２６】
一般に、本発明の実施形態は、ビチューメン流をビチューメン流中の準臨界又は超臨界条件まで加熱することによってビチューメン流をアップグレードする方法に関する。ビチューメン流は、水を利用した抽出プロセス、現場ビチューメン回収プロセス又は溶剤を利用したビチューメン抽出プロセスからのものであるのが良い。適当な供給流組成を得るために水及び／又は粘土を加えるのが良い。粘土は、触媒効果を提供する。ビチューメン流が適当なレベルの粘土を元から有していない場合、粘土を加えるのが良い。ビチューメン流が元々適当なレベルの水を含んでいない場合、水を加え又は除去するのが良い。
【００２７】
図１は、ビチューメン産出流をアップグレードする方法がビチューメン産出流を用意するステップ１０２と、粘土を加えると共に／或いは水を加え又は必要に応じて水を除去して１０〜４０重量％の水含有量及び５〜１５重量％の粘土含有量を達成して供給物流を生じさせるステップ１０４と、供給物流を水の準臨界又は超臨界条件まで加熱してアップグレードさせたビチューメン流を生じさせるステップ１０６とを含むことを内容とする一実施形態を示している。
【００２８】
溶剤、反応調節剤又はビチューメンのアップグレード中の考えられる水素供与体としての超臨界水（ＳＣＷ）の利用は、注目されている。事実、高温及び高圧での溶剤としての水の使用は、ビチューメンアップグレード中における反応経路を制御する潜在的可能性を提供することが示唆されている。予備実験では、連続流れ装置内でのビチューメンへの超臨界又は準臨界条件下における水の添加の結果として、ビチューメンの性質、即ち残留変換（沸点分布状態によって図２に示されている）、粘度及びマイクロ・カーボン・レシデュー（Micro Carbon Residue: ＭＣＲ）の相当な改質が生じることが実証された。図２に示されているように、ＳＣＷビチューメン製品は、重質留分（heavy-end）転換を受け、後には、軽い製品が残り、この軽い製品は、アサバスカビチューメンとＰＦＴの両方と比較して、低い温度で沸騰する。
【００２９】
ＳＣＷビチューメンアップグレーディングプロセスでは、ビチューメン及び水を別々にこれらの所望の温度まで加熱し、次に、混合し、そして短期間の間、即ち数秒間反応させる。水の加水分解は、１つの特許文献によって理論化されており、この場合、短い接触時間により、水素ラジカルが炭化水素と反応し、ラジカルのうちの何割かが水に再結合するのが阻止される。
【００３０】
図３は、ビチューメンフロスを供給物流として用いる一実施形態を示している。ビチューメンフロス３０２をＳＣＷアップグレーディング容器３０４に加える。ＳＣＷアップグレーディング容器は、内部バッフル及び／又は混合装置の有無を問わず、水の準臨界又は超臨界条件に適した温度及び圧力条件用に適切に設計された厚肉容器であるのが良い。ビチューメンフロスを水の臨界点（３７４℃、２１．８ＭＰａ）の近くに又はこれを超えて加熱し、所望の滞留時間、例えば、１〜６０分間、１〜１０分間、１〜５分間又は１〜２分間反応させる。フロス中に存在する粘土は、反応プロセスを促進する幾分かの触媒活動を提供する。粘土は、幾分かの重金属を堆積させることができる物質としても働く。重金属としては、バナジウムやニッケルが挙げられる。反応の完了時、アップグレードされたビチューメン及び水と固形物（まとめて３０６）をビチューメン回収装置３０８に送って残留水／固形物を除去すると共にアップグレードされた炭化水素を回収する。ＳＣＷアップグレーディングの結果として、水及び固形物からの炭化水素の分離は、アップグレードされたビチューメンと水の比重力差の増大及びビチューメン粘度の著しい低下に起因して容易である。アップグレードしたビチューメン３１０をパイプラインに送ることができる。水及び固形物（まとめて尾鉱３１２）を尾鉱処理のために送るのが良い。熱を尾鉱から回収することができる。
【００３１】
或る特定の実施形態の他の潜在的な利点としては、以下のことが挙げられる。プロセス中に存在する水は、供給物流の水の固有のアルカリ性度によりプロセス中に生じるガス（例えば、Ｈ2Ｓ、ＳＯ2、ＣＯ2）を分離するのに役立つ場合がある。また、供給物流中に存在する固形物は、炭素‐炭素結合開裂に向かう或る程度の触媒活動を提供することができる。
【００３２】
ビチューメンフロスは、約６０重量％ビチューメン、３０重量％水及び１０重量％固形物を含む場合がある。固形物は、大抵の場合粘土であるのが良い。当然のことながら、オイルサンド及びフロスを得るために用いられる特定のプロセスに応じて、この組成は、様々であって良い。
【００３３】
ビチューメン流の中には、この目的のために適当な量の水及び／又は粘土を含まないものがある。適当な水含有量は、１０〜４０重量％又は２０〜３０重量％である。水が多すぎると、非常に大きな容器が必要になる場合があり、これは、商業的に望ましくない場合がある。水が少なすぎると、適当な溶剤効果が提供されないことになる。したがって、この目的上、適当な組成を達成するために水を加え又は除去するのが良い。適当な粘土含有量は、５〜１５重量％である。したがって、必要ならば粘土を加えるのが良い。粘土を除去することができるが、これは、商業的に効率的ではない場合がある。例えば、ＳＡＧＤ又はＣＳＳからのビチューメン産出流は、脱水及び粘土追加を必要とする場合がある。他方、溶剤利用抽出プロセスからのビチューメン流は、水と粘土の両方の追加を必要とする場合がある。
【００３４】
本発明の方法の実施形態を用いることにより、ビチューメンの抽出とアップグレーディングを一体化することができ、フロス処理をなくすと共にパイプライン輸送のための代替可能な製品使用、即ち、ＡＰＩ、粘度及びタンクボトム（Basic Sediment & Water：ＢＳ＆Ｗ）仕様に適合する製品を得る可能性が得られる。
【００３５】
上述の説明において、説明の目的上、実施形態の完全な理解を提供するために多くの細部を説明した。しかしながら、当業者には明らかなように、これら特定の細部が必要であるわけではない。
【００３６】
上述の実施形態は、例示であるに過ぎない。当業者であれば、本明細書に添付された特許請求内の記載にのみ基づいて定められる本発明の範囲から逸脱することなく特定の実施形態の変更例、改造例及び変形例を想到できる。
【図１】
2014534999.tif 000002
【図２】
2014534999.tif 000003
【図３】
2014534999.tif 000004
【国際調査報告】
2014534999.tif 000005