BE1017728A5 - Procede et dispositif de desalkylation a la vapeur dans une unite de craquage catalytique d'hydrocarbures. - Google Patents

Procede et dispositif de desalkylation a la vapeur dans une unite de craquage catalytique d'hydrocarbures. Download PDF

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BE1017728A5 BE2007/0395A BE200700395A BE1017728A5 BE 1017728 A5 BE1017728 A5 BE 1017728A5 BE 2007/0395 A BE2007/0395 A BE 2007/0395A BE 200700395 A BE200700395 A BE 200700395A BE 1017728 A5 BE1017728 A5 BE 1017728A5
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Abstract

La présente invention décrit un procédé pour traiter une fraction constituée principalement d'hydrocarbures comportant au moins sept atomes de carbone (fraction en C7+) telle qu'elle est produite dans une unité de craquage catalytique d'une charge contenant des hydrocarbures, ainsi qu'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé. La fraction C7+ est amenée, après une hydrogénation, à une désalkylation à la vapeur ou se forment les produits valorisables que sont le benzène et l'hydrogène.

Description

« Procédé et dispositif de désalkylation à la vapeur dans une unité de craquage catalytique d’hydrocarbures » L’invention concerne un procédé pour traiter une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins six atomes de carbone (fraction C7+) telle qu’elle se forme dans une unité de craquage catalytique d’une charge contenant des hydrocarbures, ainsi qu’un dispositif pour mettre en œuvre le procédé.
Dans une unité de craquage catalytique d’une charge contenant des hydrocarbures, ce sont surtout les constituants lourds du pétrole brut, tels qu’ils se forment lors de la distillation de pétrole brut, qui sont traités.
Selon l’état de la technique, les constituants lourds du pétrole brut sont amenés comme matière de charge dans un craquage catalytique. Lors du craquage catalytique, les constituants lourds du pétrole brut sont convertis en présence d’un catalyseur principalement en paraffines, oléfines et aromatiques à plus courte chaîne. Une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins six atomes de carbone (fraction C6+) est entre autres séparée des produits de réaction du craquage catalytique. Cette fraction Ce+ contient comme produit économiquement valorisable des aromatiques, surtout du benzène, qui sont utilisés comme matière de départ pour la synthèse de nombreuses matières synthétiques et pour augmenter la résistance à la détonation de l’essence.
Pour arriver aux produits économiquement valorisables de la fraction C6+, surtout au benzène, et obtenir le rendement maximal possible, on utilise selon l’état de la technique le procédé suivant. La fraction C6+ est séparée en une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant six atomes de carbone (fraction Cô) et une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins sept atomes de carbone (fraction C7+). Le produit économiquement valorisable qu’est le benzène peut être directement séparé de la fraction C6- Les hydrocarbures linéaires sont séparés de la fraction C7+ au moyen d’une extraction liquide - liquide et sont traités ultérieurement en tant que raffinai, le raffinât peut être renvoyé par exemple dans là matière dé charge du craquage catalytique. La fraction C7+ libérée des hydrocarbures linéaires contient désormais principalement des aromatiques comportant de sept à huit atomes de carbone et est séparée en une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant sept atomes de carbone (principalement du toluène) et en une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins huit atomes de carbone (principalement du xylène). La fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant huit atomes de carbone est amenée comme matière de charge dans un procédé pour obtenir du paraxylène. La fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant sept atomes de carbone est amenée comme charge dans un procédé d’hydro-désalkylation.
Un tel procédé d’hydro-désalkylation est décrit par exemple dans le document WO/2005/071045. Les hydrocarbures sont mis en contact avec de l’hydrogène en présence d’un catalyseur et à une température de 400° C à 650° C et à une pression comprise entre 20 bar et 40 bar, l’hydrogène étant présent en un excédent molaire triple à sextuple par rapport aux hydrocarbures. Dans ces conditions, les groupes alkyle sont éliminés des alkylaromatiques respectifs (comme par exemple le toluène) de sorte qu’il se forme du benzène et les alcanes respectifs (par exemple, du méthane).
L’utilisation d’hydrogène lors de l’hydro-désalkylation des hydrocarbures a un effet négatif sur la rentabilité de ce procédé selon l’état de la technique pour l’obtention de benzène.
C’est pourquoi le problème à la base de la présente invention est de développer une variante économique à l’état de la technique.
Ce problème est résolu selon l’invention, en ce qui concerne le procédé, du fait que la fraction C7+ est soumise à une désalkylation à la vapeur, moyennant quoi il se forme principalement, à côté de produits de réaction comme le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone, les deux produits valorisables que sont le benzène et l’hydrogène.
L’idée de base de l’invention consiste à effectuer la désalkylation des alkylaromatiques en produisant du benzène à l’aide d’une désalkylation à la vapeur. La désalkylation à la vapeur requiert uniquement comme matière de charge de la vapeur d’eau bon marché et produit aussi, outre le produit de valeur souhaité qu’est le benzène, le précieux sous-produit qu’est l’hydrogène.
La fraction C7+ utilisée dans la désalkylation à la vapeur contient principalement a) des hydrocarbures aromatiques comportant de sept à dix atomes de carbone, b) des paraffines cycliques (cycloalcanes) comportant de six à dix atomes de carbone, c) des isoparaffines et des n-paraffines comportant de six à dix atomes de carbone, d) des alcènes comportant de sept à dix atomes de carbone, ou un quelconque mélange des précités, la composition exacte étant fonction de la composition du naphta plus lourd concerné qui est amené comme charge dans le craquage catalytique. Le procédé selon l’invention est toutefois approprié pour chacune des compositions décrites de la fraction C7+.
Les hydrocarbures provenant de la fraction C7+ réagissent de manière avantageuse avec de la vapeur d’eau dans la phase gazeuse avec apport de chaleur sur un catalyseur solide. La fraction C7+ gazeuse est désalkylée par la présence d’eau sous forme gazeuse (vapeur) sur un catalyseur avec apport constant de chaleur, moyennant quoi les produits souhaités que sont le benzène et l’hydrogène se forment en plus du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone et d’autres sous-produits.
La chaleur nécessaire pour la réaction de désalkylation est produite de préférence par la combustion d’une matière de charge avec de l’air. Il s’avère particulièrement avantageux d’utiliser aussi comme matière de charge pour la combustion avec de l’air des sous-produits de réaction gazeux provenant de la désalkylation à la vapeur, en particulier du monoxyde de carbone et du méthane. Une partie des sous-produits de réaction gazeux provenant de la désalkylation à la vapeur, en particulier le monoxyde de carbone et le méthane, est combustible et peut ainsi servir de matière de charge pour la combustion afin de produire la chaleur de réaction nécessaire. On a ainsi économisé du gaz de chauffage et cette partie des produits de réaction autrement inutilisée trouve une utilisation judicieuse.
De manière appropriée, les produits de réaction gazeux sont séparés, après une compression, par une adsorption par changement de pression en hydrogène gazeux et sous-produits de réaction gazeux, en particulier en monoxyde de carbone, dioxyde de carbone et méthane. Le précieux sous-produit qu’est l’hydrogène est également présent sous forme gazeuse et peut être utilisé de manière nettement plus judicieuse que dans une combustion. L’hydrogène peut être facilement séparé des sous-produits de réaction gazeux combustibles qui peuvent servir de matière de charge dans la combustion par une adsorption par changement de pression après compression préalable.
De manière avantageuse, les gaz brûlés générés lors de la combustion sont refroidis par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur en réchauffant les matières de charge de la désalkylation à la vapeur. Grâce à l’utilisation de la chaleur des gaz brûlés pour un préchauffage des matières de charge (fraction C7+ et vapeur) de la désalkylation à la vapeur, la chaleur restant encore à fournir, qui est nécessaire pour maintenir les températures requises pour la réaction de désalkylation, est réduite. On obtient ainsi une utilisation économique des ressources énergétiques.
De manière avantageuse, la fraction C7+ et la vapeur d’eau sont guidées dans des tuyaux, de préférence du haut vers le bas, sur le catalyseur solide, le catalyseur se trouvant à l’intérieur des tuyaux. De la chaleur est amenée de manière appropriée de l’extérieur dans les tuyaux. La chaleur nécessaire pour la réaction de désalkylation est de préférence transmise au tuyau par rayonnement électromagnétique, rayonnement thermique et / ou convection. La réaction de désalkylation proprement dite a lieu à l’intérieur des tuyaux où le catalyseur se trouve. Les deux partenaires de réaction (fraction C7+ et vapeur) sont guidés dans les tuyaux remplis de catalyseur du haut vers le bas. La chaleur nécessaire pour la réaction de désalkylation est produite à l’extérieur des tuyaux et transmise par les mécanismes cités au tuyau d’où la chaleur arrive par conduction de chaleur et convection à l’intérieur des tuyaux au site de réaction.
On utilise de préférence un catalyseur solide composé d’un matériau de support poreux, en particulier de la γ-Α^Οβ, du MgAI spinelle et / ou du Cr203, et d’un composant actif se trouvant sur la surface du matériau de support, en particulier du Rh avec une charge de 0,1 - 1,0 % en poids et / ou du Pd avec une charge de 0,2 - 2,0 % en poids.
De manière avantageuse, la désalkylation à la vapeur est effectuée à une température de 400° C à 600° C, de préférence de 450° C à 550° C, de manière particulièrement préférée de 480° C à 520° C, et à une pression de 1 à 15 bar, de préférence de 1,2 à 10 bar, de manière particulièrement préférée de 1,5 à 8 bar.
De manière appropriée, la désalkylation à la vapeur est effectuée à un quotient molaire de la vapeur d’eau par rapport aux hydrocarbures qui est, lors de l’entrée dans le réacteur, de l’ordre de 1 à 20, de préférence de 2 à 15. Dans une autre forme de réalisation de l’invention, la désalkylation à la vapeur est effectuée à un quotient molaire de la vapeur d’eau par rapport aux hydrocarbures qui est, lors de l’entrée dans le réacteur, de l’ordre de 3 à 12, de préférence de 5 à 10. En général, la désalkylation à la vapeur est effectuée avec un excédent molaire d’eau, le rapport exact dans les différentes formes de réalisation de l’invention étant fonction de la composition exacte de la fraction C7+.
Il s’avère avaritageux de soumettre la fraction C7+, avant la désalkylation à la vapeur, à un procédé de conversion de diènes et de styrènes, des procédés hydrogénants avec emploi d’hydrogène étant notamment utilisés à cet effet. Il est également avantageux de soumettre la fraction C7+, avant la désalkylation à la vapeur, à un procédé de conversion et d’élimination de composants contenant du soufre, de l’azote et / ou de l’oxygène, des procédés hydrogénants avec emploi d’hydrogène étant notamment aussi utilisés à cet effet. Grâce à l’utilisation des procédés hydrogénants, les dioléfines éventuellement présentes dans la fraction C7+ peuvent être converties en leurs oléfines correspondantes ou le styrène en éthylbenzène, tout comme des composants contenant du souffre, de l’azote ou de l’oxygène peuvent être convertis et éliminés. La désactivation du catalyseur est de ce fait réduite et la durée de vie du catalyseur nettement accrue.
Les produits de réaction de la désalkylation à la vapeur sont de préférence refroidis et séparés au cours d’une séparation en 3 phases en produits de réaction gazeux, hydrocarbures et eau. Les produits de réaction provenant de la désalkylation à la vapeur contiennent non seulement les produits de valeur souhaités que sont le benzène et l’hydrogène mais aussi des produits de réaction comme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone et des sous-produits de réaction. Pour obtenir les produits de valeur souhaités, les produits de réaction doivent être séparés. Cela se fait par l’intermédiaire d’une séparation en 3 phases des produits de réaction refroidis en les produits de réaction gazeux, en particulier de l’hydrogène, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone et du méthane, en les hydrocarbures, en particulier du benzène, et en eau.
De manière appropriée, l’hydrogène se formant lors de la désalkylation à la vapeur de la fraction C7+ est amené en totalité ou en partie dans la matière de charge pour les procédés utilisant de l’hydrogène. L’hydrogène produit lors de la désalkylation à la vapeur peut être utilisé en totalité ou en partie pour les procédés utilisant de l’hydrogène décrits dans la section précédente, de sorte qué le besoin en hydrogène à amener de l’extérieur est réduit.
Dans une forme de réalisation de l’invention, l’hydrogène se formant lors de la désalkylation à la vapeur de la fraction C7+ est amené comme matière de charge dans un quelconque procédé utilisant de l’hydrogène, de préférence dans un procédé pour la conversion et l’élimination de composants contenant du soufre ou un procédé pour le craquage d’une charge contenant des hydrocarbures au moyen d’hydrogène, dans la raffinerie de pétrole.
Pour un bon rendement du produit de réaction souhaité qu’est le benzène provenant de désalkylation à la vapeur, la réduction de la teneur en soufre de la fraction C7+, avant la désalkylation à la vapeur, à moins de 10 ppm, de préférence à moins de 3 ppm, de manière particulièrement préférée à moins de 1 ppm, s’avère avantageuse.
Le benzène est de préférence séparé des hydrocarbures des produits de réaction par une rectification. Après la rectification, le benzène est avantageusement soumis à une épuration par adsorption pour sécher et éliminer les composants traces, le benzène étant amené au-dessus d’un adsorbant sur lequel les composants traces sont adsorbés contrairement au benzène. Grâce à l’application du procédé selon l’invention, le benzène peut être obtenu à partir des produits de réaction par une simple rectification et traité ultérieurement ou commercialisé. Une extraction ou une rectification extractive coûteuse comme lors de l’utilisation d’un procédé selon l’état de la technique n’est pas nécessaire, ce qui fait diminuer les coûts d’investissement et de procédé.
De manière avantageuse, des composants de la fraction C7+ dont le point d’ébullition est très proche de celui du benzène et qui forment des azéotropes sont convertis par la désalkylation à la vapeur. Tous les produits de réaction à point d’ébullition supérieur à celui du benzène qui proviennent de la rectification et qui sont constitués principalement de matières de charge non converties de la désalkylation à la vapeur sont renvoyés de manière appropriée via une hydrogénation facultative comme matière de charge dans la désalkylation à la vapeur. Dans une autre forme de réalisation de l’invention, tous les produits de réaction à point d’ébullition supérieur à celui du benzène qui proviennent de la rectification et qui sont constitués principalement de matières de charge non converties de la désalkylation à la vapeur sont renvoyés, avant la désalkylation à la vapeur, à une hydrogénation d’une fraction C7+, d’une fraction Ce+ et à une hydrogénation d’une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins cinq atomes de carbones. Grâce au renvoi des matières de charge non converties à l’hydrogénation ou à la désalkylation à la vapeur, on obtient une circulation sans perte de précieuses matières de charge.
Dans une autre forme de réalisation de l’invention, avant la désalkylation à la vapeur, une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins huit atomes de carbone (fraction Cs+) est séparée par distillation de la fraction C7+, la fraction Ce+ séparée étant amenée comme matière de charge dans un procédé pour obtenir du paraxylène ou est évacuée pour être traitée comme essence.
En ce qui concerne le dispositif, le problème posé est résolu du fait que le dispositif comprend un four avec un foyer et des tuyaux se trouvant dans le foyer. La désalkylation à la vapeur proprement dite a lieu dans les tuyaux qui se trouvent de nouveau dans le foyer du four où la chaleur nécessaire pour la désalkylation à la vapeur peut être générée.
De manière avantageuse, les tuyaux sont placés verticalement dans le foyer et présentent des éléments compensateurs de dilation thermique à l’extrémité inférieure et/ou supérieure. Les éléments compensateurs de dilation thermique à l’extrémité inférieure et / ou supérieure des tuyaux verticaux empêchent des tensions mécaniques dues à des différences de température qui peuvent conduire à une usure accrue des tuyaux.
De manière appropriée, chaque tuyau présente une admission pour la fraction C7+ et la vapeur d’eau et une évacuation des ' produits de réaction.
Il s’avère également avantageux que chaque tuyau soit rempli intérieurement avec un catalyseur, le catalyseur étant composé d’un matériau de support poreux, en particulier de la γ-Α^Οβ, du MgAI spinelle et/ou du 02()3, et d’un composant actif se trouvant sur la surface du matériau de support, en particulier du Rh avec une charge de 0,1 - 1,0 % en poids et/ou du Pd avec une charge de 0,2-2,0 % en poids.
Le four présente, de préférence, au moins un brûleur sur la paroi, le couvercle et / ou le fond. De manière appropriée, les tuyaux sont appropriés pour une pression intérieure de 1 à 15 bar, de préférence de 1,2 à 10 bar, de manière particulièrement préférée de 1,5 à 8 bar, et pour une charge dans un four avec des températures de flammes allant jusqu’à 1400° C.
Avec la présente invention, on arrive à produire en particulier une variante économique à l’état de la technique pour le traitement d’une fraction C7+ dans une unité de craquage catalytique d’une charge contenant des hydrocarbures. L’utilisation du procédé selon l’invention et du dispositif selon l’invention permet de produire, outre le produit économiquement valorisable qu’est le benzène, le précieux sous-produit qu’est l’hydrogène.

Claims (26)

1. Procédé pour traiter une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins sept atomes de carbone (fraction C7+) telle qu’elle se forme dans une unité de craquage catalytique d’une charge contenant des hydrocarbures, caractérisé en ce que la fraction C7+ est soumise à une désalkylation à la vapeur, moyennant quoi il se forme principalement, à côté de produits de réaction comme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone, les deux produits valorisables que sont le benzène et l’hydrogène et en ce que de l'hydrogène est séparé des produits de réaction gazeux, par une adsorption par changement de pression, après une compression de la totalité des sous-produits de réaction gazeux de la désalkylation à la vapeur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fraction C7+ contient principalement a) des hydrocarbures aromatiques comportant de sept à dix atomes de carbone, b) des paraffines cycliques (cycloalcanes) comportant de six à dix atomes de carbone, c) des isoparaffines et des n-paraffines comportant de six à dix atomes de carbone, d) des alcènes comportant de sept à dix atomes de carbone, ou un quelconque mélange des précités.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les hydrocarbures provenant de la fraction C7+ réagissent avec de la vapeur d’eau dans la phase gazeuse avec apport de chaleur sur un catalyseur solide.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chaleur nécessaire pour la réaction de désalkylation est produite par la combustion d’une matière de charge avec de l’air.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les sous-produits de réaction gazeux provenant de la désalkylation à la vapeur, en particulier du monoxyde de carbone et du méthane, sont également utilisés comme matière de charge pour la combustion avec de l’air.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les gaz brûlés générés lors de la combustion -sont refroidis par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur en réchauffant les matières de charge de la désalkylation à la vapeur.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la fraction C7+ et la vapeur d’eau sont guidées dans des tuyaux, de préférence du haut vers le bas, sur un catalyseur solide, le catalyseur se trouvant à l’intérieur des tuyaux.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que de la chaleur est amenée de l’extérieur dans les tuyaux.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chaleur nécessaire pour la réaction de désalkylation est transmise aux tuyaux par rayonnement électromagnétique, rayonnement thermique et / ou convection.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’un catalyseur solide composé d’un matériau de support poreux, en particulier de la γ-ΑΙ203, du MgAI spinelle et / ou du Cr2C>3, et d’un composant actif se trouvant sur la surface du matériau de support, en particulier du Rh avec une charge de 0,1-1,0 % en poids et / ou du Pd avec une charge de 0,2 - 2,0 % en poids, est utilisé.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la désalkylation à la vapeur est effectuée à une température de 400° C à 600° C, de préférence de 450° C à 550° C, de manière particulièrement préférée de 480° C à 520° C.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la désalkylation à la vapeur est effectuée à une pression de 1 à 15 bar, de préférence de 1,2 à 10 bar, de manière particulièrement préférée de 1,5 à 8 bar.
13. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la désalkylation à la vapeur est effectuée à un quotient molaire de la vapeur d’eau par rapport aux hydrocarbures qui est, lors de l’entrée dans le réacteur, de l’ordre de 1 à 20, de préférence de 2 à 15. .
14. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la désalkylation à la vapeur est effectuée à un quotient molaire de la vapeur d’eau par rapport aux hydrocarbures qui est, lors de l’entrée dans le réacteur, de l’ordre de 3 à 12, de préférence de 5 à 10.
15. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la fraction C7+ est soumise, avant la désalkylation à la vapeur, à un procédé de conversion de diènes et de styrènes, des procédés hydrogénants avec emploi d’hydrogène étant notamment utilisés à cet effet.
16. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la fraction C7+ est soumise, avant la désalkylation à la vapeur, à un procédé de conversion et d’élimination de composants contenant du soufre, de l’azote et / ou de l’oxygène, des procédés hydrogénants avec emploi d’hydrogène étant notamment utilisés à cet effet.
17. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les produits de réaction de la désalkylation à la vapeur sont refroidis et séparés au cours d’une séparation en 3 phases en produits de réaction gazeux, hydrocarbures et eau.
18. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l’hydrogène se formant lors de la désalkylation à la vapeur de la fraction C7+ est amené en totalité ou en partie dans la matière de charge pour les procédés utilisant de l’hydrogène selon la revendication 15 ou 16.
19. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que l’hydrogène se formant lors de la désalkylation à la vapeur de la fraction C7+ est introduit comme matière de charge dans un quelconque procédé utilisant de l’hydrogène, de préférence dans un procédé pour la conversion et l’élimination de composants contenant du soufre ou un procédé pour le craquage d’une charge contenant des hydrocarbures au moyen d’hydrogène, dans la raffinerie de pétrole.
20. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la teneur en soufre de la fraction C7+ est réduite, avant la désalkylation à la vapeur, à moins de 10 ppm, de préférence à moins de 3 ppm, de manière particulièrement préférée à moins de 1 ppm.
21. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le benzène est séparé des hydrocarbures des produits de réaction par une rectification.
22 Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que le benzène est soumis, après la rectification, à une épuration par adsorption pour sécher et éliminer les composants traces, le benzène étant amené au-dessus d’un adsorbant sur lequel les composants traces sont adsorbés.
23 Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que des composants de la fraction C7+ dont le point d’ébullition est très proche de celui du benzène et qui forment des azéotropes sont convertis par la désalkylation à la vapeur.
24 Procédé selon l’une quelconque des revendications 21 à 23, caractérisé en ce que tous les produits de réaction à point d’ébullition supérieur à celui du benzène qui proviennent de la rectification et qui sont constitués principalement de matières de charge non converties de la désalkylation à la vapeur sont renvoyés de manière appropriée via une hydrogénation facultative comme matière de charge dans la désalkylation à la vapeur.
25. Procédé selon l’une quelconque des revendications 21 à 23, caractérisé en ce que tous les produits de réaction à point d’ébullition supérieur à celui du benzène qui proviennent de la rectification et qui sont constitués principalement de matières de charge non converties de la désalkylation à la vapeur sont renvoyés à une hydrogénation d’une fraction C7+, d’une fraction 0β+ ou à une hydrogénation d’une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins cinq atomes de carbone avant la désalkylation à la vapeur.
26. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé en ce que, avant la désalkylation à la vapeur, une fraction constituée principalement d’hydrocarbures comportant au moins huit atomes de carbone (fraction Cs+) est séparée par distillation de la fraction C7+, la fraction Ce+ séparée étant amenée comme matière de charge dans un procédé pour obtenir du paraxylène ou évacuée pour être traitée comme essence.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWD182239S (zh) * 2016-08-24 2017-04-11 鎧鎂企業有限公司 拆卸工具

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1192688A (en) * 1967-07-26 1970-05-20 Heurtey Sa Improvements in or relating to Tube Furnaces
GB1420087A (en) * 1971-12-29 1976-01-07 Mitsubishi Petrochemical Co Catalytic steam dealkylation and catalysts therefore
US4013734A (en) * 1973-12-14 1977-03-22 Exxon Research And Engineering Company Novel catalyst and its use for steam hydroconversion and dealkylation processes
GB2026020A (en) * 1978-07-07 1980-01-30 Elf Union Catalytic conversion of aromatic fraction in the presence of steam
US4340504A (en) * 1979-11-12 1982-07-20 Institut Francais Du Petrole Catalyst for a process for dealkylating aromatic hydrocarbons in the presence of steam
US4400784A (en) * 1981-02-25 1983-08-23 Phillips Petroleum Company Control of a cracking furnace
EP1568412A1 (fr) * 1999-08-17 2005-08-31 Battelle Memorial Institute Réacteur chimique et procédé pour des réactions catalytiques en phase gazeuse

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1192688A (en) * 1967-07-26 1970-05-20 Heurtey Sa Improvements in or relating to Tube Furnaces
GB1420087A (en) * 1971-12-29 1976-01-07 Mitsubishi Petrochemical Co Catalytic steam dealkylation and catalysts therefore
US4013734A (en) * 1973-12-14 1977-03-22 Exxon Research And Engineering Company Novel catalyst and its use for steam hydroconversion and dealkylation processes
GB2026020A (en) * 1978-07-07 1980-01-30 Elf Union Catalytic conversion of aromatic fraction in the presence of steam
US4340504A (en) * 1979-11-12 1982-07-20 Institut Francais Du Petrole Catalyst for a process for dealkylating aromatic hydrocarbons in the presence of steam
US4400784A (en) * 1981-02-25 1983-08-23 Phillips Petroleum Company Control of a cracking furnace
EP1568412A1 (fr) * 1999-08-17 2005-08-31 Battelle Memorial Institute Réacteur chimique et procédé pour des réactions catalytiques en phase gazeuse

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