<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative au reforming cataly- tique de fractions de pétrole de bas point d'ébullition avec pour but de produire une essence pour moteur ou un composant d'essence pour moteur, d'indice d'octane très élevé, en parti- culier en vue de satisfaire à la demande d'un indice d'octane
Research net (Research clear) de 90 et plus.
Il est bien connu que des fractions de naphte lourdes issues de distillation directe en provenance d'une huile brute, bouillant dans la gamme de 1000 à 200 C A.S.T.M. sont d'indice
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d'octane bas et peuvent être converties en produits d'indice d'octane accru par passage à une température et une pression élevées avec de l'hydrogène sur un catalyseur de déshydrogénation convenable. Des procédés de ce type sont connus 'généralement comme procédés d'hydroforming et ils donnent des produits qui sont d'indice d'octane élevé mais de basse volatilité. Un procédé d'hydroforming qui a été très utilisé industriellement utilise un catalyseur contenant du platine.
Il a été possible dans le passé d'obtenir une essence de moteur satisfaisante de la volatilité désirée en mélangeant le naphte lourd ayant subi un reforming avec des fractions issues de distillation directe , bouillant en dessous de 100 C A.S.T.M. Cependant, les indices d'octane des fractions de distillation directe de bas point d'ébullition ne sont généralement pas suffisamment élevés pour donner une essence de moteur d'un indice d'octane Research de 100 et plus, qui est requis par les demandes du marché.
Il est également bien connu que les conditions utilisées dans les procédés d'hydroforming actuels ne sont pas idéales pour la déshydrocyclisation et la déshydrogénation des paraffines, qui sont les voies principales par lesquelles les fraction de bas point d'ébullition peuvent être améliorées en qualité.
La présente invention concerne spécialement l'augmentation de l'indice d'octane de telles fractions à bas point d'ébullition par la formation d'aromatiques et d'oléfines.
Suivant l'invention, une fraction de pétrole de faible indice d'octane, contenant au moins une certaine proportion d' une matière issue de distillation directe (straight run) et dont une proportion importante bout en dessous de 100 0, est convertie en un produit ayant un inaice d'octane Research net d'au moins 90 en la faisant passer à une vitesse spatiale de liquide de 0,1 à 1 volume/volume/heure sur un catalyseur de dé- shydrogénation et déshydrocyclisation, consistant essentielle-
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ment en oxyde de chrome sur de l'alumine;
, à une température de la gamme de 480 à 575 C et à une pression effective allant jusqu'à 50 livres par pouce carrée
Il doit être entendu que la référence à une pression allant jusqu'à 50 livres par pouce carré suppose une opération à la pression atmosphérique ou inférieure, l'opération à la pression atmosphérique étant en fait préférée. La gamme de tem
EMI3.1
pératures préféréost de 5200 à 565*0-
Le procédé suivant l'invention peut être réalisé avec un lit fixe, un lit mobile ou un lit fluidifié de catalyseur.
Le procédé convient spécialement pour une opération à lit fluidifié puisque le.catalyseur peut être facilement régénéré , par des techniques habituelles.
Le procédé rend disponible une grande quantité de gaz riche en hydrogène sous forme d'un sous-produit de valeur. A des niveaux élevés de rigueur, ce gaz riche en hydrogène peut contenir au moins 11,,00 ,pieds cubes standards d'hydrogène par de baril d'alimentation. De préférence, il n'y a pas/recyclage d'une partie quelconque de ce gaz à la zone de réaction ni d'addition d'hydrogène extérieure à cette zone.
Le catalyseur peut contenir avantageusement des promo- teurs. Par exemple, le catalyseur peut contenir une petite pro- portion d'un métal alcalin, de préférence du potassium, et/ou une petite proportion d'un élément de terre rare, de préférence du cérium, ces deux promoteurs étant, de préférence, présents sous la forme de leurs oxydes.
Les proportions relatives des composants en poids par rapport au catalyseur total stable à 1020 F peuvent être :
EMI3.2
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> chrome <SEP> : <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 25%
<tb> Métal <SEP> alcalin <SEP> ( <SEP> sous <SEP> forme
<tb> d'oxyde) <SEP> : <SEP> 0,1 <SEP> à <SEP> 5% <SEP> (de <SEP> préférence
<tb> . <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 2%)
<tb>
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
<tb>
<tb> Elément <SEP> de <SEP> terre <SEP> rare <SEP> (oxyde) <SEP> : <SEP> 0,1 <SEP> à <SEP> 5% <SEP> (de <SEP> préféren,
<tb> ce <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 2%)
<tb> Alumine <SEP> :
<SEP> équilibre
<tb>
D'autres promoteurs qu'on peut utiliser dans les mêmes proportions sont le bore, le bismuth, le lanthane et le germanium, de préférence sous la forme de leurs oxydes, avec ou sans métal alcalin, de préférence du potassium..
Un catalyseur spécialement efficace comprend, comme promoteur, une petite proportion d'une spinelle telle que du chromite de cobalt, au chromite de cuivre, du titanate de zinc et du chromite de fer (soit. tel quel, soit sous forme de minerai de fer-chrome naturel). La quantité de spinelle est, de préférence, de 0,1 à 10% (mais inférieure à la quantité d'oxyde de chroma), socialement de 2 à 5%.
Comme mentionne ci-vant, une proportion importante de l'alimentation devrait bouillir au-dessous de 100 C, et la proportion précise dépendra de la volatilité requise du produit. Le procédé de la présente invention réduira la volatilité du produit jusqu'à un certain point vis-à-vis de la charge. d'alimentation, la quantité précise dépendant de la rigueur du traitement. En général, le produit devrait avoir une volatilité d'au moins 40% en volumes évaporés à 100 C. Pour des composants de mélange d'essence de volatilité élevée, la charge d'alimentation consiste, de préférence, surtout en hydrocarbures ayant 5 à 7 atomes de carbone, à savoir des hydrocarbures ayant des points d'ébullition d'environ 100 C ou moins.
Le produit a, de préférence, une volatilité d'au moins 70% en volumes évaporés à 100 C et un produit spécialement préféré a, de plus, au moins 25% en volumes évaporés à 70 C et un indice d'oc tane Research net d'au moins 95. Dans les conditions préférées du procédé développés ci-avant, la présente invention concerne un procédé peur la production d'un composant de mélange pour
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la production d'essence, ce composant de mélange ayant un in- dice d'octane Research net excédant 95, une volatilité à 70 C d'au moins 25% et une volatilité à 100 C d'au moins 70%, procéda dans lequel une charge d'alimentation comprenant une,
essence ion de distillat directe consistant surtout en hydrocarbures ayant 5 à 7 atomes de carbone dans la molécule est mise en contact avec un lit fluidifié de catalyseur consistant en 5 à 25% d'oxyde de chrome déposés sur une base d'alumine, ce catalyser comportant en plus un promoteur constitué par 1/2 à 2% de po- tassium et par 1/2 à 2% de cérium, calculés dans chaque cas comme oxyde, la réaction étant réalisée à une température de la gamme de 5200 à 565 C sous une pression pratiquement atmos- phérique et n'excédant pas, en aucun cas, 20 livres par pouce carré, à,une vitesse spatiale comprise entre 0,2 et 0,5 volume/ volume/heure, et en l'absence d'hydrogène introduit dans la zone de réaction, soit par recyclage d'hydrogène produit dans le procédé, soit en provenance d'une source extérieure,
plus d 1400 pieds cubes standards d'hydrogène étant produits dans le procédé par baril de charge d'alimentation.
Lorsqu'une proportion relativement plus petite de la charge d'alimentation bout en dessous de 100 C, le produit peut être une essence de moteur finale de volatilité élevée, d'indice d'octane élevé, ce qui le distingue d'un composant de mélange d'essence. La présente invention.englobe la production d'une essence de moteur ayant un indice d'octane Research net d'au moins 90 et une volatilité d'au moins 40% en volumes éva- porés à 100 C. Grâce à la présente invention, une telle essen- ce peut être produite à partir d'une charge d'alimentation con- sistant totalement en une matière de distillation directe dans un seul étage de procédé.
Suivant une autre réalisation, la présente invention englobe la production d'une essence de moteur de volatilité élevée, d'indice d'octane élevé, par mélange d'un
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composant de point d'ébullition inférieur produit par le procédé de la présente invention avec un composant de mélange d'es, sence de point d'ébullition supérieur. L'invention englobe également une essence de moteur ainsi produite. De telles essences de moteur ont, de préférence, un indice d'octane Research net d'au moins 90, plus spécialement d'au moins 95, et une volatilité d'au moins 40% en volumes évaporés à 100 C. Un composant de mélange de point d'ébullition supérieur préféré est une fraction obtenue par reforming d'une fraction de naphte sur un catalyseur contenant du platine.
De tels procédés de reforming seront appelés ci-après,pour la facilité)procédés de reforming au platine et les produits seront appelés produits de reforming au platine. Un procédé spécialement préféré utilise un catalyseur consistant essentiellement en platine, alumine et halogène combiné. On peut utiliser l'entièreté d'un produit de reforming au platine ou une portion de celui-ci. par exemple D'autres composants de mélange convenaoles sont,/ une essence polymère catalytique et des extraits aromatiques provenant d'un procédé d'extraction par solvant.
Les proportions relative en volumes des constituants à point d'ébullition inférieur et à point d'ébullition supérieur dépendront des gammes débullition réelles de chaque composant et de leurs indicée d'octane, et peuvent varier de 90% du composant de point.d'ébullition inférieur et 10% du composant de point d'ébullition supérieur 4 10% du composant de point d'ébullition inférieur et90% du composant de point d'ébullition supérieur.
Lorsqu'on utilise, comme composant de point d'ébullition supérieur, une portion d'un produit de reforming au platine, il convient et il est spécialement préférable de diviser un produit de reforming au platine total en une fraction de point d'ébullition élevé et en une fraction de point d'ébullition bas, par exemple à un point de coupure de 100 -120 C ou environ,
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pour combiner la fraction de point d'ébullition inférieur avec une fraction de distillation directe qui est alors utilisée comme charge d'alimentation pour le procédé de la présente in- vention pour donner un composant de mélange d'essence de vola- tilité élevée, d'indice d'octane élevé.
Ge composant est fina lement combiné avec la fraction de point d'ébullition élevé du produit de reforming au platine pour donner une essence de moteur.
Lorsque, comme dans la pratique courante, la charge d'alimentation au procédé de reforming au platine est un naphte ayant un point d'ébullition initial de 80-100 C ou environ, la fraction de distillation directe qui est combinée avec la frac/ . tion de point d'ébullition inférieur du produit de reforming au platine peut être la fraction d'essence légère bouillant en dessous de la charge d'alimentation de naphte. De cette manière l'entièreté de la portion d'une huile brute bouillant jusqu'au point final de la charge d'alimentation de naphte peut être utilisée pour donner une essence de moteur de volatilité éle- vée, d'indice d'octane élevé.
Il sera entendu que l'utilisation de l'expression "es- sence de moteur" n'exclut pas l'addition ultérieure d'additifs habituellement utilisés, tels que du plomb-tétraéthyle, des inhibiteurs, des lubrifiants de haut de cylindre, etc.
L'invention sera maintenant décrite avec référence aux exemples suivants.
EXEMPLE 1
Quatre fractions d'essence issues de distillation di- recte, provenant d'huiles brutes du Moyen-Orient, étaient trai- tées suivant le procédé de l'invention. Les résultats d'inspec- tion sur ces charges d'alimentation sont donnés., au tableau suivant n 1.
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TABLEAU 1 Résultats d'inspection des charges d'alimentation
EMI8.1
Ch.e,rge dta1entation. n 2 . 4 Poids spécifique, 60 F/b0 F 0,645 0,657 0,6765 0,687 i7.stisation A..;t..
EMI8.2
<tb>
<tb>
Point <SEP> d'ébullition <SEP> initial,00 <SEP> 40 <SEP> 41 <SEP> 44 <SEP> 42
<tb> 2% <SEP> récupérée <SEP> à, <SEP> C <SEP> 43 <SEP> 51,5 <SEP> 53
<tb>
EMI8.3
5% il "tf 44 51, . 56 10% " " " 45 46,5 55,5 59,5
EMI8.4
<tb>
<tb> 20% <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 46,5 <SEP> 48 <SEP> 58 <SEP> 64
<tb> 30% <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 48 <SEP> 50 <SEP> 61,5 <SEP> 68
<tb> 40% <SEP> " <SEP> " <SEP> 50 <SEP> 52 <SEP> 65,5 <SEP> 73
<tb>
EMI8.5
50% n " " 51,5 54 69,8 78 60% " " " 54 57 74 $3 a 5
EMI8.6
<tb>
<tb> 70% <SEP> " <SEP> " <SEP> 57 <SEP> 61 <SEP> 79,5 <SEP> 88
<tb> 80% <SEP> " <SEP> <SEP> 61 <SEP> 67 <SEP> 85 <SEP> 94
<tb> 90% <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 65 <SEP> 73 <SEP> 90,5 <SEP> 100
<tb>
EMI8.7
Point d'ébaiition final, C 82 87 103,5 112 Distillat total, % vol. 98 98 99 98,5 Résidu., % on vol. 0,5 1 0,7 oe6 Perte, % en vol.
li5 1 o, 3 0, 9 Evaporation à 700e, % en vol. 94 86 51,3 36 M x 1oo.C " m - - 97,8 91 tt n 1406C " 0 -
EMI8.8
<tb>
<tb> Teneur <SEP> totaleen <SEP> soufre, <SEP> % <SEP> poids <SEP> 0,02 <SEP> 0,013 <SEP> 0,008 <SEP> 0,21
<tb>
EMI8.9
Indice de brome 0,4 ou 04 0,6 Analyse type des hydrocarbures
EMI8.10
Aromatique8 % en vol. 0,5 035 2 4 Oléfines, % en vol. 0,5 0 0 0 Produits dEt saturat1on,% vol. 99 99,5 98 96
EMI8.11
<tb>
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 66,5 <SEP> 63,3 <SEP> 57,5 <SEP> 58,7
<tb>
Chacune de ces charges d'alimentation était soumise .au procédé de l'invention sous les conditions suivantes, en uti- lisant un lit fixe de catalyseur.
Catalyseur .,- 10% de Cr2O3 sur de l'alumine + 0,79% de K2O et 1,13% de Ce2O3 -Pression atmosphérique
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Vitesse spatiale 0,2 volume/volume/heure Période de traitement . 5 heures Température, C 500, 525 et 550
Les résultats sont donnés-; aux tableaux 2 à 5 correspondant respectivement aux charges d'alimentation 1 à 4.
TABLEAU 2
EMI9.1
<tb>
<tb> Traitement, <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Conditions <SEP> opératoires
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> de <SEP> réaction <SEP> (point <SEP> moyen), <SEP> C <SEP> 500 <SEP> 524 <SEP> 549
<tb> Vitesse <SEP> spatiale <SEP> horaire <SEP> du <SEP> liquida,
<tb> v/v/hre <SEP> 0,19 <SEP> 0,21 <SEP> 0,19
<tb> Période <SEP> de <SEP> test, <SEP> heures <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP>
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'installation <SEP> :
<SEP>
<tb> Taux <SEP> de <SEP> circulation, <SEP> pieds <SEP> cube
<tb> standards/baril <SEP> 1220 <SEP> 1680 <SEP> 2310
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> H2, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 83 <SEP> 79 <SEP> 74
<tb> Taux <SEP> de <SEP> production <SEP> de <SEP> H <SEP> ,pieds <SEP>
<tb> cubes <SEP> standard's/baril <SEP> 1020 <SEP> 1320 <SEP> 1720
<tb> Produit <SEP> débutanisé
<tb> Rendement <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> charge
<tb> d'alimentation, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 73 <SEP> 65 <SEP> 50
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 89,1 <SEP> 93,4 <SEP> 96,6 <SEP> env.
<tb>
Evaporation <SEP> à <SEP> 70 C, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 86 <SEP> 83,5 <SEP> -
<tb>
<Desc/Clms Page number 10>
TABLEAU 3
EMI10.1
<tb>
<tb> Traitement, <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Conditions <SEP> opératoires
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> de <SEP> réaction <SEP> (point <SEP> moyen), <SEP> C <SEP> 500 <SEP> 530 <SEP> 550
<tb> Vitesse <SEP> spatiale <SEP> horaire <SEP> du
<tb> liquide, <SEP> v/v/hre <SEP> 0,20 <SEP> 0,20 <SEP> 0,20
<tb> Période <SEP> de <SEP> test, <SEP> heures <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'installation
<tb> Taux <SEP> de <SEP> .circulation, <SEP> pieds <SEP> cubes
<tb> standards/baril <SEP> 1270 <SEP> 2020 <SEP> 2250
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> H2, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol.
<SEP> 84 <SEP> 82 <SEP> 67
<tb> Taux <SEP> de¯production <SEP> de <SEP> H2, <SEP> pieds
<tb> cubes <SEP> standands/baril <SEP> 2 <SEP> 1060 <SEP> 1640 <SEP> 1520
<tb> Produit <SEP> débutanisé
<tb> Rendement <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> charge
<tb> d'alimentation, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 63 <SEP> 58 <SEP> 47
<tb> Indice <SEP> Bédane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 88,5 <SEP> 94,6 <SEP> 96,4
<tb> Evaporation <SEP> à <SEP> 100*Ce <SEP> % <SEP> en <SEP> .vol. <SEP> 96 <SEP> 92 <SEP> -
<tb>
TABLEAU 4
EMI10.2
<tb>
<tb> Traitement.
<SEP> n <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Conditions <SEP> opératoires
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> de <SEP> réaction <SEP> (point <SEP> moyen), <SEP> C <SEP> 501 <SEP> 525 <SEP> 550
<tb> Vitesse <SEP> spatiale <SEP> horaire <SEP> du
<tb> liquide, <SEP> v/v/hre <SEP> 0,19 <SEP> 0,20 <SEP> 0,20
<tb> Peiode <SEP> de <SEP> test, <SEP> heures <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'installation:
<tb> Taux <SEP> de <SEP> circulation, <SEP> pieds <SEP> cubes
<tb> standards/baril <SEP> 1560 <SEP> 2050 <SEP> 2410
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> H2, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 86 <SEP> 88 <SEP> 71
<tb> Taux <SEP> de-production <SEP> de <SEP> H <SEP> , <SEP> pieds
<tb> cubea <SEP> standards/baril <SEP> 1340 <SEP> 1800 <SEP> 1710
<tb>
Produit dtbutanisé
EMI10.3
<tb>
<tb> Rendement <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> charge
<tb> d'alimentation, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 82 <SEP> 71 <SEP> 56
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 88 <SEP> 94,8 <SEP> 98
<tb> Evaporation <SEP> à <SEP> 100 C, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol.
<SEP> 86,5 <SEP> - <SEP> 83,5
<tb>
<Desc/Clms Page number 11>
TABLEAU 5
EMI11.1
<tb>
<tb> Traitement, <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 3
<tb> Conditions <SEP> opératoires
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> de <SEP> réaction <SEP> (point <SEP> moyen), <SEP> C <SEP> 500 <SEP> 525 <SEP> 550
<tb> horaire.
<tb>
Vitesse <SEP> spatiale/du <SEP> liquide, <SEP> v/v/hre <SEP> 0,20 <SEP> 0,21 <SEP> 0,20
<tb> Période <SEP> de <SEP> test, <SEP> heures <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'installation:
<tb> Taux <SEP> de <SEP> circulation, <SEP> pieds <SEP> cubes
<tb> standards/baril <SEP> 1780 <SEP> 2070 <SEP> 2300
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> H2, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol.
<SEP> 89 <SEP> 84 <SEP> 77
<tb> Taux <SEP> de <SEP> production <SEP> de <SEP> H2, <SEP> pieds
<tb> cubes <SEP> standards/baril <SEP> 1400 <SEP> 1730 <SEP> 1760
<tb>
Produit débutanisé
EMI11.2
<tb>
<tb> Rendement <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> la <SEP> charge
<tb> d'alimentation, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 76 <SEP> 65 <SEP> 42
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 94,7 <SEP> 96,6 <SEP> 100,7
<tb> Evaporation <SEP> à <SEP> 100 C, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 83,5 <SEP> 74,5 <SEP> 61
<tb>
Les résultats obtenus avec un catalyseur à promoteur de spinelle sont donnés dans l'exemple 2.
EXEMPLE 2
Une fraction d'essence de distillation directe, issue d'une huile brute de Moyen-Orient (charge d'alimentation n 5) était traitée suivant le procédé de l'invention. Les résultats d'inspection de cette charge d'alimentation sont donnés au ta- bleau suivant n 6. La charge d'alimentation était soumise au procédé de l'invention sous les conditions suivantes, en utili- sant un lit fixe de catalyseur.
Catalyseur : a) 0,79% de K2O + 1,13% de Ce 0 + 10% de Cr203 sur de l'alumine, ou b) 2% de CoCr2O4 + 10% de Cr2O3 sur de l'alumine Pression:atmosphérique Vitesse spatiale : 0,2 vol/vol/heure Période de traitement: : 5 heures Température : 550 C
Les résultats sont donnés au tableau 7.
<Desc/Clms Page number 12>
TABLEAU 6
EMI12.1
<tb>
<tb> Charge <SEP> d'alimentation, <SEP> n <SEP> 5 <SEP> 6
<tb>
EMI12.2
Poids spécifique, 60OF160cb' 0,668 0,6735 istil.tiort.. .5.
T.t. ,
EMI12.3
<tb>
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> initial, <SEP> <SEP> C <SEP> 42,5 <SEP> 36,5
<tb> 2% <SEP> récupérés <SEP> à <SEP> , <SEP> C <SEP> 49 <SEP> 45,5
<tb> 5% <SEP> " <SEP> " <SEP> n <SEP> 51 <SEP> 49
<tb> 10% <SEP> " <SEP> n <SEP> " <SEP> 52,5 <SEP> 52
<tb> 20% <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 54,5 <SEP> 56
<tb> 30% <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 57 <SEP> 60
<tb> 40% <SEP> " <SEP> " <SEP> n <SEP> 60 <SEP> 64,5
<tb>
EMI12.4
50% 1f If. if 64 69,5 60% il n " 68 75 70o * n n 73 8035 80% tu tu tu ?gi5 86 - 90% fi " " 87,5 91,5
EMI12.5
<tb>
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> final, <SEP> C <SEP> 112 <SEP> 104
<tb>
EMI12.6
Distillat total, leu <;
n vol. 98 98,5
EMI12.7
<tb>
<tb> Résidu, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 0,5 <SEP> 1
<tb> Perte, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 1,5 <SEP> 0,5
<tb> Evaporation <SEP> à <SEP> 70 C, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 64 <SEP> 50,5
<tb>
EMI12.8
Evaporation à 10U*C, 'o en vol. 96,5 96,5
EMI12.9
<tb>
<tb> totale
<tb> Teneur/en <SEP> Soufre, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 0,015 <SEP> 0,022
<tb> Indice <SEP> de <SEP> brome <SEP> 1,4 <SEP> 0,7
<tb> Analyse <SEP> type <SEP> des <SEP> hydrocarbures:
<tb>
EMI12.10
AromatîqUei3', % en vol. 0,5 155 03.;
ines, en vol. 0,5
EMI12.11
<tb>
<tb> Produits <SEP> de <SEP> saturation, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 99Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 61,2 <SEP> 60
<tb>
<Desc/Clms Page number 13>
TABLEAU 7
EMI13.1
<tb>
<tb> Traitement, <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> .Charge <SEP> d'alimentation <SEP> 5
<tb>
EMI13.2
Catalyseur 0,79% K 0 et 2% CoOr 2- 113% sur . sur SUr. ce203 sur 4..
10% oxyde de 10% oxychrome sur de de alumine chrome alumlne sur alu-
EMI13.3
<tb>
<tb> mine
<tb>
Conditions opératoires
EMI13.4
<tb>
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> de <SEP> réaction
<tb> (point <SEP> moyen), <SEP> C <SEP> 550 <SEP> 550
<tb> Vitesse <SEP> spatiale <SEP> horaire <SEP> du <SEP> liquide
<tb> v/v/heure <SEP> 0,20 <SEP> 0,20
<tb> Période <SEP> de <SEP> test, <SEP> heures <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'installation <SEP> :
<SEP>
<tb> Taux <SEP> de <SEP> circulation, <SEP> pieds <SEP> cubes
<tb> standards/baril <SEP> 2090 <SEP> 2780
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> H2, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 73 <SEP> 73
<tb> Taux <SEP> de <SEP> production <SEP> de <SEP> H2, <SEP> pieds <SEP> cubes
<tb> standards/baril <SEP> 1520 <SEP> 2030
<tb>
Produit débutanisé
EMI13.5
Rendement nar raudort à la chare dyalimen-
EMI13.6
<tb>
<tb> talion, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 64 <SEP> 39
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 96,4 <SEP> 103,6
<tb> Evaporation <SEP> à <SEP> 100 C, <SEP> % <SEP> en <SEP> vol. <SEP> 88,5 <SEP> .. <SEP>
<tb>
EXEMPLE 3
Une méthode spécialement avantageuse d'application du procédé est obtenue par l'utilisation d'un lit fluidifié de catalyseur. Deux fractions d'essence de distillation directe, issues d'huiles brutes du Moyen-Orient, étaient examinées et les ré,sultats d'inspection de ces charges d'alimentation sont donnés au tableau 6 (n 5 et 6). Chaque charge d'alimentation était soumise au procédé de l'invention sous les conditions suivantes, en utilisant un lit fluidifié de catalyseur.
Catalyseur composition nominale : 1% K2O + 1%
EMI13.7
Oe20) + 10% Or203sur alumine
<Desc/Clms Page number 14>
Pression 9 livres par pouce carré (entrée)
14 livres par pouce carré (sortie) Vitesse spatiale 0,22 à 0,29 v/v/heure
0,13 à 0,17 poids/poids/heure Durée du séjour du catalyseur 32 à 36 minutes Température 534 à 560 C
Le résultats sont donnés au tableau 8 et montrent que, sous des conditions de lit fluidifié, avec une courte durée de séjour du catalyseur, il est possible d'obtenir un produit d'indice 4'octane Research net de 104.
TABLEAU 8
EMI14.1
Traitement,. n . l 2 .' 3 ,¯
EMI14.2
<tb>
<tb> Charge <SEP> d'alimentation <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP>
<tb> Température, <SEP> F <SEP> 994 <SEP> 1009 <SEP> 1025 <SEP> 1040
<tb> C <SEP> 534 <SEP> 534 <SEP> 552 <SEP> 560
<tb> Vitesse <SEP> spatiale, <SEP> p/p/heure <SEP> 0,171 <SEP> 0,156 <SEP> 0,132 <SEP> 0,161
<tb> = <SEP> v/vfheure <SEP> 0,29 <SEP> 0,26 <SEP> 0,22' <SEP> 0,27
<tb> Durée <SEP> de <SEP> séjour <SEP> du <SEP> catalyseur,
<tb> minutes <SEP> 35 <SEP> 36 <SEP> 33 <SEP> 32
<tb> Production <SEP> d'hydrogène, <SEP> pieds
<tb> cubée <SEP> standards/baril <SEP> 1595 <SEP> 1635 <SEP> 1705 <SEP> 1670
<tb>
EMI14.3
Rendement'!(débutanisé, retrai-
EMI14.4
<tb>
<tb> té) <SEP> % <SEP> poids <SEP> 60,6 <SEP> 53,4 <SEP> 45,9 <SEP> 38,9
<tb> Dépôts <SEP> retraités, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,6 <SEP> 1,
4 <SEP> 1,6 <SEP> 2,3
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 95 <SEP> 98,3 <SEP> 100,6 <SEP> 104
<tb>
EMI14.5
Evaporation à 100OCt > en vol. 89,6 88e4 $4,$ 75,2
EMI14.6
EXE11PE l Une fraction d'essence de distillation directe, ayant n
EMI14.7
une gamme de poits d'ébullition A.S.TT.M". de lrLi.-136 G et. un in- dice d'octane Research, net, de 52 était traités avec un lit fixe de catalyseur sous les conditions suivantes Catalyseur 10% d'oxyde de chrome sur de l'alumine avec promoteur de
1% d'oxyde de potassium et lo d'oxyde de cérium
<Desc/Clms Page number 15>
Pression atmosphérique Vitesse spatiale 0,2 vol/vol/heure Période de traitement 5 heures Gaz de recyclage néant
Trois traitements étaient réalisés à des températures différentes.
Les températures utilisées et 'les résultats obtenus sont donnés au tableau 9.
TABLEAU 9
EMI15.1
<tb>
<tb> Température,"Indice <SEP> d'octane <SEP> Rendement, <SEP> Volatilité <SEP> Rendement
<tb>
EMI15.2
C Research, net jo poids à 10uou, p/r huile ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ % vol. brute. % p.
EMI15.3
<tb>
<tb> alimentation <SEP> 13,9
<tb> 488 <SEP> 90 <SEP> 79,6 <SEP> 55 <SEP> 11,1
<tb> 499 <SEP> 95 <SEP> 73,2 <SEP> 53,5 <SEP> 10,2
<tb> 538 <SEP> 100 <SEP> 60,6 <SEP> 51,5 <SEP> 8,4
<tb>
Le tableau montre qu'un produit convenant comme essence de moteur, ayant un indice d'octane Research, net, d'au moins 90 et une volatilité à 100 C de plus de 50% en vol était obte- nu dans un procédé à simple étage, en partant d'une charge d'alimentation de distillation directe.
EXEMPLE 5
Trois composants de mélange d'essence de bas point d'é- bullition, ayant divers indices d'octane Research nets, étaient préparés en utilisant un procédé semblable à celui décrit à l'exemple 3. Ces trois composants étaient combinés avec un pro- duit de reforming au platine obtenu par hydroforming d'une frac- tion de naphte, en utilisant un catalyseur de platine, alumine et halogène combiné, et avec diverses fractions de ce produit de reforming au platine. Les trois composants étaient également combinés avec une fraction d'essence produite par la polyméri- sation catalytique d'une fraction d'hydrocarbures C4.
Les résultats d'inspection des diverses matières de mé- lange sont donnés au tableau 10 ci-après.
<Desc/Clms Page number 16>
TABLEAU 10
EMI16.1
<tb> Produit <SEP> de <SEP> reforming <SEP> au <SEP> platine <SEP> Composant <SEP> de <SEP> bas <SEP> point <SEP> Essence
<tb> t'ébullition <SEP> et <SEP> de <SEP> volati- <SEP> polymère
<tb>
EMI16.2
-¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯#¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯lité élevée¯¯¯¯¯¯
EMI16.3
<tb> Fraction <SEP> Fraction <SEP> Fraction <SEP> Fraction <SEP> Indice <SEP> octane <SEP> Research
<tb>
EMI16.4
composant totale $000 jus- 10000 110".& net qutà jusqu'à jusqu'à 93 98 104 point point point .G4 ######################. ##### final final final ¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯ Poids spécifique à 600FI60*F 0,'?4 0,8325 0,8545 0,8655 0,731 0,761 0,8135 0,7375
EMI16.5
<tb> Volatilité
<tb>
EMI16.6
Eveporation à '7QG, > vol.
il,17,5 - - 50 42 20 10000Y ti 38 - - - 83 78 66 7 14t G, " 73 59 50 z58 96 97 96 83 Pression vapeur Reid, livres 6 OYS 0,1 - 9)9 fez,3 7 3 1,3 Indice d'octane IL'esearch, net 96,3 101,4 104,9 107,1 9:2,6 98 104,3 98,5 Les proportions dans lesquelles les litières étaient m<lunôëes et les résultats
EMI16.7
<tb> d'inspection <SEP> des <SEP> essences <SEP> ainsi <SEP> produites <SEP> sont <SEP> donnés <SEP> au <SEP> tableau <SEP> 11 <SEP> ci-après.
<tb>
<Desc/Clms Page number 17>
TABLEAU 11
EMI17.1
f'q -..........."'....vu c< '-'V u .t:.I:èlu1Jon iuu-u a Il'raction l10 C à Essen( Coyosent produit de Total point final point final point final polymi reformlng au lat1ne re %40=ositiozi de bas "*"'*"########*#####4" point d'ébullition et de volatilité éle- et de volatilité éle 93 98 104 93 98 104 93 98 104 93 98 104 vée,indice octane 104 104 104 104 98 Researah, net ¯¯¯¯ comdosition, vol.
############# ####
EMI17.2
<tb> Produit <SEP> de <SEP> reforming <SEP> au <SEP> platine <SEP> 90 <SEP> 58 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 45 <SEP> 25 <SEP> 15 <SEP> 30 <SEP> 24 <SEP> 12 <SEP> 40
<tb> Composition <SEP> de <SEP> baspoint <SEP> d'ébullition
<tb> et <SEP> de <SEP> volatilité
<tb> élevée <SEP> 10 <SEP> 42 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 70 <SEP> 80 <SEP> 55 <SEP> 75 <SEP> 85 <SEP> 70 <SEP> 76 <SEP> 88 <SEP> 60
<tb> Mélange
<tb> Poids <SEP> spécifique
<tb>
EMI17.3
à 60oF/60QF 0,7725 0,7695 0,7940 0,7840 0,9840 0,8160 0,7875 0,7850 C,8180 0,7725 0,7860 0,8185 0,7500 Evaporation à 100C, vol.
42,5 52 55,5 41,5 55,5 51,5 40 53,5 52,5 52,5 53 55,5 54,5
EMI17.4
<tb> Pression <SEP> vapeur
<tb> Reid, <SEP> livres <SEP> 6,1 <SEP> 6,9 <SEP> 6,3 <SEP> 5,3 <SEP> 6,4 <SEP> 6,3 <SEP> 6,1 <SEP> 6,7 <SEP> 6,5 <SEP> 7,2 <SEP> 6,7 <SEP> 5,7 <SEP> 5,4
<tb> Indice <SEP> d'octane
<tb> Research,net <SEP> 95,5 <SEP> 96,4 <SEP> 100,4 <SEP> 97,2 <SEP> 98,3 <SEP> 102,8 <SEP> 99 <SEP> 99,8 <SEP> 104,9 <SEP> 98,2 <SEP> 100,4 <SEP> 105,3 <SEP> 99
<tb> Indice <SEP> d'octane
<tb> Research <SEP> + <SEP> 1,5 <SEP> ml
<tb>
EMI17.5
plomb têtraéthyle
EMI17.6
<tb> par <SEP> gallon <SEP> impérial <SEP> 99,6 <SEP> 100,4 <SEP> 102,8 <SEP> 100,4 <SEP> 101,4 <SEP> 105,4 <SEP> 102,1 <SEP> 103 <SEP> 108,2 <SEP> 101,2 <SEP> 103,3 <SEP> 109,1 <SEP> 102,
1
<tb>
<Desc/Clms Page number 18>
Le tableau montre la large gas@e rapports de mélange
EMI18.1
qui peuvent être utilisés. Il montre é'-:;'.L0ment que, dans tous les cas, une essence de moteur était produite, en ayant au moins 40% en volumes évaporés à 100 C et un indice d'octane Research net d'au moins 95. L'addition de 1,5 ml de plomb tétraéthyle par gallon impérial amenait l'indice d'octane Research à au moins 100 dans tous les cas sauf un.
EMI18.2
EXl;;!'1PLr.; 6 Une fraction d'essence de cistillation directe bouillant dans la gamme de G à 175 C était divisée à 9000. La fraction 90 -175 c était soumise à hydrol'orming sur un catalyseur con- sistant en platine, alumine et halogène combiné pour donner un p'oduit ayant un indice d'octane Research net de 93. Ce pro- duit de reforming au platine était ensuite divisé pour donner une fraction lourde représentant 57,6 en poids du produit de reforming, ayant un point d'ébullition initial de 125 C et un indice d'octane Research net de 103,5. La fraction légère du , produit de reforming était combinée avec l'essence légère provenant de la fraction initiale C5-175 C, et cette fraction com- binée était traitée avec le catalyseur et sous les conditions données au tableau 4.
Trois traitements étaient réalisés aux différentes tempes ratures. Les températures utilisées et les résultats d'inspec- ' tion de l'alimentation et des produits sont donnés au tableau
12.
EMI18.3
.'.t'AriLr.;f\P 19.
EMI18.4
<tb>
<tb> Alimen- <SEP> Produit <SEP> 1 <SEP> Produit <SEP> 2 <SEP> Produit <SEP> 3
<tb>
EMI18.5
tation
EMI18.6
<tb>
<tb> Température <SEP> de <SEP> réaction, <SEP> C <SEP> 500 <SEP> 525 <SEP> 550
<tb> Rendement <SEP> p/r <SEP> alimentation <SEP> 100 <SEP> 75 <SEP> 66 <SEP> 55
<tb>
EMI18.7
Poids apécifique à 60 F6u OF 0,68 u 7335 0,7565 0,7725 Volatilitê à.7QoCt' % vol. 60 56,5 53 49 Volatilité à 100*e 98,5 87,5 88 85 Indïce,dfoctuAi Re dearch n'et 65,3 93,8 98,1 100,1
<Desc/Clms Page number 19>
Ces trois produits étaient alors mélangés avec le pro duit de reforming au platine lourd pour donner une essence de moteur. Les résultats d'inspection des essences mélangées sont donnés au tauleau 13 ci-après.
TABLEAU 13
EMI19.1
<tb>
<tb> Produit <SEP> 1 <SEP> Produit <SEP> 2 <SEP> Produit <SEP> 3 <SEP>
<tb> + <SEP> produit <SEP> + <SEP> produit <SEP> + <SEP> produit
<tb> reforming <SEP> reforming <SEP> reforming
<tb> lourd <SEP> lourd <SEP> lourd <SEP> , <SEP>
<tb> Rendement <SEP> /pr <SEP> à <SEP> alimentation
<tb>
EMI19.2
5- 175cU 72 68 63
EMI19.3
<tb>
<tb> Volatilité <SEP> à <SEP> 100 C, <SEP> % <SEP> vol. <SEP> 52 <SEP> 49 <SEP> 43
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> Research, <SEP> net <SEP> 98,1 <SEP> 101,5 <SEP> 101,8
<tb>
De ce fait, en partant d'une fraction d'essence de dis-. tillation directe C5-175 C, on peut ootenir, en des rendements de l'ordre de 60 à 70% en poids, des essences de moteur ayant des indices d'octane Research nets de l'ordre de 100 et des volatilités supérieures à 40% en volumes évaporés à 100 C.
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R.
V Lu L I i: 'l'1 UIV S
1. Un procédé de prouction d'une fraction d'essence ayant un indice d'octane Research net d'au moins 90, consistant à faire passer une fraction de pétrole d'indice d'octane bas contenant au moins une certaine proportion ae matière issue de distillation directe et dont une proportion importante bout en dessous de 100 C, sur un catalyseur de déshydrogénation et de déshydrocyclisation consistant essentiellement en oxyde de chrome sur de l'alumine, à une vitesse spatiale de liquide de 0,1 à 1 volume/volume/ heure, à une température de la gamme de 480 à 575 C et à une pression effective allant jusqu'à 50 livres par pouce carré.