Métodos y sistemas de hidroprocesamiento en lecho en ebullición.

Un método de hidroprocesamiento de una materia prima de aceite pesado,

que comprende:

preparar una materia prima de aceite pesado que comprende una cantidad sustancial de hidrocarburos líquidos que tienen un punto de ebullición superior a 343 ºC y que comprende al menos uno de crudo pesado, bitumen de arenas de petróleo, fondos de columnas atmosféricas, fondos de columnas de vacío, residuo, fondos de reductores de la viscosidad, alquitrán de hulla, aceite pesado de esquisto bituminoso, o carbón licuado, y un catalizador coloidal o molecular disperso en toda la materia prima, siendo el catalizador coloidal o molecular formado en la materia prima de aceite pesado por:

mezcla de un diluyente de aceite de hidrocarburos que comprende al menos uno de gasoil de vacío, aceite de decantación, aceite de ciclo, o gasoil ligero, y una composición de precursor de catalizador soluble en agua que comprende al menos uno de 2-etilhexanoato de molibdeno, naftanato de molibdeno, hexacarbonilo de molibdeno, octoato de vanadio, naftanato de vanadio o pentacarbonilo de hierro durante un periodo de tiempo de 1 segundo a 20 minutos y a una temperatura de 25 ºC a 250 ºC para formar una mezcla de precursor diluida;

mezcla de la mezcla de precursor diluida con la materia prima de aceite pesado durante un periodo de tiempo de 1 segundo a 20 minutos y a una temperatura de 50 ºC a 300 ºC para dar una materia prima acondicionada;

y

calentamiento de la materia prima acondicionada a una temperatura de 350 ºC a 440 ºC para descomponer la composición de precursor de catalizador y permitir que el metal liberado de la composición de precursor de catalizador descompuesta reaccione con el azufre liberado de la materia prima de aceite pesado para formar el catalizador coloidal o molecular in situ dentro de la materia prima de aceite pesado; y

calentamiento o mantenimiento de la materia prima de aceite pesado a una temperatura de hidrocraqueo dentro de un reactor de lecho en ebullición, comprendiendo el reactor de lecho en ebullición:

una fase líquida que comprende hidrocarburos líquidos y el catalizador coloidal o molecular;

una fase sólida que comprende un catalizador soportado poroso dentro de un lecho de catalizador expandido;

una fase gaseosa que comprende hidrógeno; y

zonas libres de catalizador soportado por encima y por debajo del lecho de catalizador expandido que carecen del catalizador soportado poroso,

operando el reactor de lecho en ebullición a las condiciones de hidrocraqueo con el fin de producir el craqueo térmico de la materia prima de aceite pesado y la formación de radicales libres de hidrocarburo, catalizando el catalizador coloidal o molecular reacciones entre el hidrógeno y los radicales libres de hidrocarburo para dar un material hidroprocesado y reducir o eliminar la formación de precursores de coque y sedimento dentro del reactor de lecho en ebullición.