BE492074A - - Google Patents

Description

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  "Procédé de cracking catalytique d'hydrocarbures de pétrole". 



   La présente invention concerne le cracking catalytique d'hy- drocarbures de pétrole. 



   On a constaté que lorsque des fractions de pétrole, telles que les gas oil et les distillats cireux, contenant une teneur no- table de soufre, sont crackés par voie catalytique, les produits crackés ont également une forte teneur de soufre. On a proposé divers procédés pour l'élimination du soufre de telles matières premières, mais ces procédés nécessitaient, soit l'utilisation de quantités considérables d'agents de raffinage, soit l'établissement 

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 d'une installation de production d'hydrogène. Comme résultat, on a trouvé plus économique et plus rationnel de traiter les divers pro- duits de l'opération de cracking pour l'élimination de soufre, parce que la quantité de soufre résiduel qui peut être tolérée varie avec les différents produits.

   Néanmoins, si l'on disposait d'un procédé économique et facilement applicable pour l'élimination d'une quantité suffisante de soufre de la matière première pour supprimer ou rédui- re essentiellement la nécessité du traitement des produits pour le retrait du soufre, ce procédé s'avérerait extrêmement utile. Non seulement le traitement subséquent des produits serait plus économi- que, mais il serait aussi possible d'utiliser dans les opérations de cracking des catalyseurs qui sont empoisonnés par des corps con- tenant du soufre. Le but principal de la présente invention est de créer un tel procédé. 



   Conformément à l'invention, un procédé pour le cracking ca- talytique d'hydrocarbures de pétrole consiste à faire passer une fraction de pétrole sous forme vapeur en mélange avec de l'hydrogè- ne à une zone de désulfuration, dans laquelle cette fraction est amenée en contact avec un catalyseur qui combine l'activité pour la déshydrogénation de naphtènes en aromatiques avec l'activité pour la transformation de soufre organiquement combiné en sulfure d'hydrogène et qui n'est pas empoisonné en tant que catalyseur par la présence de composés de soufre, à une température et.sous une pression suffisantes pour effectuer la transformation d'une propor- tion considérable du soufre contenu dans la matière première en sulfure d'hydrogène et pour produire un mélange de gaz riche en hydre gène,

   qui est séparé et ramené à la zone de désulfuration à une vi- tesse suffisante pour maintenir la pression partielle nécessaire d'hydrogène dans cette zone, l'hydrogène produit dans la zone de désulfuration constituant la totalité de l'hydrogène amené à cette zone et la matière première désulfurée étant ensuite amenée à passer à une zone de cracking catalytique. 

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   L'hydrogène nécessaire pour la réaction de désulfuration est tiré, sous les conditions du procédé, de la matière première et un tel procédé de désulfuration sera appelé dans ce qui suit un procédé d'auto-affinage. 



   La réaction d'auto-affinage est avantageusement exécutée à une température comprise entre 343 C et   426 C   et à une pression comprise entre 1,75 kg. et 35 kg. au cm2. 



   On peut faire varier la vitesse spatiale dans de larges li- mites suivant l'activité du catalyseur et le degré de désulfuration nécessaire, mais des vitesses spatiales supérieures à 10 volumes de matière première par volume de catalyseur à l'heure ne sont pas satisfaisantes en général. 



   Des catalyseurs convenables sont des sulfures et des oxydes métalliques, en particulier des métaux du sixième groupe, soit seuls (par exemple l'oxyde de chrome et le sulfure de tungstène), soit en mélange avec d'autres sulfures ou oxydes (par exemple sous forme de pastilles constituées par deux parties de sulfure de tung- stène avec une partie de sulfure de nickel), soit en combinaison avec d'autres sulfures ou oxydes (par exemple du molybdate ou du thio-molybdate de cobalt) ou mélangés avec ou déposés sur un support poreux, tel que bauxite naturelle ou traitée, alumine activée et kieselguhr. Le catalyseur préféré est constitué par du molybdate de cobalt supporté sur de l'alumine. 



   La séparation de la fraction gazeuse peut être effectuée en refroidissant le distillat à la pression de réaction lorsqu'on a trouvé que le sulfure d'hydrogène contenu dans le gaz séparé s'élève à une constante d'équilibre, après quoi le gaz peut être ramené à la zone de réaction sans augmenter sa teneur en sulfure d'hydrogène, le sulfure d'hydrogène étant ensuite dissous dans les produits jus- qu'à ce que la pression régnant sur lui soit relâchée. Cependant, si on le désire, le sulfure d'hydrogène peut être retiré du gaz rame- né à la zone de réaction par l'un quelconque des procédés usuels. 

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  De même, si on le désire, les gaz peuvent être soumis au traitement pour augmenter la proportion relative de l'hydrogène qu'ils con- tiennent, comme par exemple en les faisant passer par une tour à huile. 



   On va maintenant décrire un exemple d'application du procédé de l'invention à une matière première de gas oil en se référant au dessin schématique annexé. 



   La matière première de gas oil venant de GO est amenée à passer dans une zone d'auto-affinage A maintenue sous les condi- tions indiquées ci-dessus et les produits sont conduits à une zone de séparation B, dans laquelle les produits sont séparés en gaz et en un produit liquide. On fait ensuite passer le produit liquide à une zone de cracking catalytique C et les produits de la réaction de cracking sont fractionnés pour donner un gaz léger (g), des hy- drocarbures C3 et C4' de l'essence e, une fraction kérosène k pour moteurs, fraction spéciale, etc., un gas oil go, un fuel oil fo et du coke c. 



   Comme exemple de l'effet d'auto-affinage sur les produits de cracking catalytique, une matière première de gas oil ayant une te- neur en soufre de   0,98%   fut crackée par voie catalytique sur un gel silice-alumine synthétique à 55% de transformation D+L pour donner une essence ayant un point d'évaporation de 221 C, comportant une teneur de soufre de 0,06% en poids et un résidu au-dessus de 221 C ayant une teneur de soufre de 1,10% en poids.

   Après auto-affinage, comme décrit ci-dessus, la même matière première de gas oil eut sa teneur en soufre réduite à 0,2% en poids et, lors du cracking cata- lytique sur un gel silice-alumine synthétique à 55% de transforma- tion D+L, elle donna une essence ayant un point d'évaporation de 221 C, avec une teneur en soufre de   0,01 %   en poids et un résidu ayant une teneur en soufre de 0,2% en poids. 



   Comme second exemple, une matière première constituée par un distillat cireux ayant une teneur en soufre de 1,77 % en poids donna 

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 au cracking catalytique à 55% de transformation D+L sur un gel silice-alumine synthétique une essence à point d'évaporation de   221 C   ayant une teneur en soufre de   0,13%   en poids, un gas oil (ordre de point d'ébullition 221 C à 335 C) ayant une teneur en soufre de 2,03% en poids et un résidu au-dessus de   335 C   de   2,01%   en poids de teneur en soufre.

   Le distillat cireux avait sa teneur en soufre réduite à 0,6% en poids à l'auto-affinage par le procédé déjà décrit et la matière première auto-affinée, lorsqu'elle fût crackée catalytiquement sous les mêmes conditions que pour la ma- tière non traitée, donna une essence à point d'évaporation de   221 C,   ayant une teneur en soufre de 0,03% en poids, une fraction gas oil intermédiaire ayant une teneur en soufre de 0,7% en poids et un résidu au-dessus de 335 C ayant une teneur en soufre de 0,7% en poids. 



   Une caractéristique de l'invention est que les produits sont appropriés à être utilisés seulement après de très légers traite- ments. C'est ainsi que les hydrocarbures C3 et C4 n'ont besoin de recevoir qu'un traitement à l'alcali avant d'être utilisés à des fins de synthèse. Par exemple, on peut les faire passer à une zone de polymérisation (AP signifiant traitement à l'alcali et polyméri- sation) pour la production de polymères exempts de soufre. Il suf- fit de donner à l'essence un traitement, par exemple à l'argile ou à l'acide, (CA signifie traitement à l'argile ou à l'acide et remise dans le cycle) pour éliminer les constituants influants formant gomme, puis de la redistiller pour la production d'une essence ter- minée.

   La fraction bouillant dans la gamme des kérosènes a une te-   neur en soufre fortement réduite ; peut être incorporée dans   des mélanges lourds du type aromatique, par exemple du kérosène pour moteur. F désigne les produits finis. 



   Si on le désire , des fractions aromatiques lourdes peuvent être séparées des produits crackés et on peut les utiliser pour la production d'hydrocarbures semi-purs. 

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   La fraction gas oil peut être ramenée à la zone de cracking catalytique jusqu'à ce qu'elle soit détruite. La matière remise dans le cycle est fréquemment utilisée comme distillat d'huile de foyer ou comme constituant de combustible pour moteurs Diesel et la matière remise dans le cycle obtenue par cracking d'un gas oil auto-affiné trouve une plus large application à cet égard en raison de la réduction de sa teneur en soufre. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de.cracking catalytique d'hydrocarbures de pétrole, dans lequel on fait passer une fraction de pétrole sous la forme vapeur en mélange avec de l'hydrogène à une zone de désulfuration où cette fraction est amenée en contact avec un catalyseur, qui com- bine l'activité pour la déshydrogénation de naphtènes en aromatiques avec l'activité pour la transformation de soufre organiquement com- biné en sulfure d'hydrogène et qui n'est pas empoisonné en tant que catalyseur par la présence de composés de soufre à une température et sous une pression suffisantes pour effectuer la transformation d'une proportion considérable du soufre contenu dans la matière première en sulfure d'hydrogène et pour produire un mélange gazeux riche en hydrogène,

   qui est séparé et ramené à la zone de désulfura- tion à une vitesse suffisante pour maintenir la pression partielle nécessaire d'hydrogène dans cette zone, l'hydrogène produit dans la zone de désulfuration constituant la totalité de l'hydrogène amené à la zone et la matière première désulfurée étant ensuite amenée à passer à une zone de cracking catalytique.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la zone de désulfuration est maintenue à une température comprise entre 343 C et 426 C et à une pression entre 1,75 et 35 kg au cm2.

   3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel le catalyseur placé dans la zone de désulfuration est constitué par des oxydes de cobalt et de molybdène incorporés dans l'alumine ou déposés sur l'alumine. <Desc/Clms Page number 7>

   4. Procédé pour le cracking catalytique d'hydrocarbures de pétrole, en substance comme décrit dans ce qui précède en se référant aux exemples.