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Keywords:

  • residuum conversion;
  • gas formation;
  • solids formation;
  • chemical reagents;
  • hydrogen transfer

Abstract

Conditions were chosen for the batch processing of Athabasca bitumen such that approximately 8% of the feed was converted to solids under an atmosphere of nitrogen. When hydrogen or tetralin was used, the amount of solids formed was cut in half. The combination of hydrogen and tetralin decreased the amount of solids formed by one-half again. These conditions were used to study radical trapping reactions and hydrogen transfer under a variety of conditions using solids formation as a measure of reaction. None of the reagents used decreased solids formation significantly, and many increased the retrograde reaction. Correlations between solids formation (2–25% of feed) and yields and conversions showed that CCR conversion and sulfur conversion were not correlated with solids formation but nitrogen and vanadium conversions were. Most significant was the finding that losses (yields of gases) were constant for the 29 runs, at constant residuum conversion. Gases must be formed as a result of the initial thermally induced carbon-to-carbon bond breaking step in order for the yield to be independent of solids formation. Distillate yields decreased as solids formation increased.

Dans des conditions présélectionées pour le traitement discontinu de bitumes d'Athabasca, environ 8% de l'alimentation ont été convertis en solides dans une atmosphère d'azote. Avec de l'hydrogène ou de la tétraline, la quantité de solides formée est réduite de moitié. La combinaison de l'hydrogène et de la tétraline réduit de nouveau la quantité de solides de moitié. Ces conditions nous ont permis d'étudier les réactions de piégeage radicales et le transfert d'hydrogène dans diverses conditions, en utilisant la formation de solides comme mesure de la réaction. Aucun des réactifs utilisés ne diminue significativement la formation de solides mais beaucoup augmentent la réaction rétrograde. Les corrélations entre la formation de solides (2–25% de l'alimentation) et les rendements et les conversions montrent que la conversion de CCR et la conversion du soufre ne sont pas corrélées avec la formation de solides comme c'est le cas avec les conversions d'azote et de vanadium. Plus significative est la constatation que les pertes (rendements des gaz) sont constantes dans les 29 essais, à une conversion de résidu constante. Les gaz doivent ětre formés à la suite de la rupture initiale de la liaison carbone-carbone induite thermiquement de façon que le rendement soit indépendant de la formation de solides. Les rendements des distillats diminuent alors que la formation de solides augmente.