BE693996A

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Info

Publication number: BE693996A
Authority: BE
Priority date: 1966-01-07
Filing date: 1967-02-13
Publication date: 1967-08-14

Description


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  Procédé de production d'hydrocarbures à bas point d'ébullition à partir de,pétroles bruts ou de résidus de pétroles bruts. 

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   On s'efforce actuellement de produire des quan- tités aussi grandes que possible de produits à bas point   d'ébullition,   tels que de l'essence, du combustible pour moteurs à réaction, du combustible de chauffage léger et du combustible pour moteurs Diesel   à   partir des pétroles bruts destinés à opérations de transformation ou de leurs résidus de distillation. Un traitement complémentaire poussé des résidus de pétrole brut provenant de la distil- lation offre une possibilité d'augmenter ces   quantités.   



   Il est connu qu'à partir du résidu de la distillation sous pression atmosphérique du pétrole   brut,   on peut. séparer,. par distillation complémentaire à pression réduite, 5Q   à   65% en poids   d'un   distillat pouvant conduire par craquage   ca-     @   taIytique hydrogénant à des hydrocarbures à bas point d'ébullition. Mais ici encore, on obtient, selon la na- ture du pétrole brut traité, une quantité toujours trop grande de résidu de distillation sous vide, soit environ 35 à 50 % en poids de la distillation effectuée à la pres- sion atmosphérique.

   La dissociation du produit de la   distil-   lation sous vide en hydrocarbures à bas point d'ébulli- tion par craquage hydrogénant.est d'autant plus difficile que la quantité de produit de distillation sous vide,   ob-   tenue à partir d'un résidu de distillation donné, est grande. Le craquage hydrogénant exige de grandes quantités, de catalyseur et l'activité de ce dernier laisse rapide-   ment à   désirer. 



   Il est connu, en outre, de décomposer le résidu de la distillation à la pression atmosphérique en une phase 

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 de produit de raffinage et en une phase asphaltique au moyen d'hydrocarbures paraffiniques à bas point d'ébul- lition, et plus particulièrement le propane, et de dis- socier ensuite le produit de raffinage ou raffinat par   hydrogénation.   judicieux de la quantité et du type de produit   d'extraction   utllist, 11 est pos- sible de réduire sensiblement la quantité de résidus ne devant plus être valorisés davantage, par exemple à 15 à   25%   en poids des résidus de pétrole brut à soumettre   à   un traitement complémentaire.

   Grâce à ce procédé, il est possible de diminuer réellement le résidu, mais le   cra-   quage hydrogénant du raffinat qui en résulte est cependant difficile. Le craquage hydrogénant du raffinat exige une zone de réaction plus grande et une pression d'hydrogène      plus élevée que le craquage hydrogénant du produit de la distillation sous vide. La durée de service du catalyseur utilisé pour le craquage hydrogénant du raffinat est plus courte. L'avantage présenté par les quantités plus faibles de résidu lors du traitement des résidus de pétrole au moyen d'hydrocarbures paraffiniques légers par voie d'ex- traction, se trouve approximativement compensée dans le présent procédé par la conversion plus difficile du produit de raffinage obtenu.

   Le raccourcissement de la durée de service des catalyseurs utilisés et la régénération fréquente de ces catalyseurs qui en résulte est également un incon- vénient freinant les procédés connus. 



   Il a été trouvé à présent que les inconvénients ci-dessus décrits des   procédés   connus peuvent être évités et que l'on peut réduire les quantités de résidu ne pouvant être davantage valorisés, en séparant en premier lieu par 

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 distillation sous pression réduite des résidus-de   pé-   trole brut 25 à 55% en poids sous forme   de' distillat,   puis en   désalphaltant   le résidu restant au moyen d'hydro- carbures paraffiniques à bas point d'ébullition et en sou- mettant enfin le raffinat qui en résulte en même temps que le produit de la distillation sous vide au craquage hydrogénant sous pression. 



   On utilise comme matières de départ des   rési-   dus de pétrole brut provenant de la distillation de pétrole brut obtenus après séparation de l'essence et des produits moyens de distillation à une température s'élevant par exem- ple à 300 - 350 C. 



   Lors de la mise en oeuvre du procédé, on sépare les résidus de pétrole brut par distillation sous pression réduite, éventuellement en présence de vapeur d'eau, en un résidu asphalteux et   25 à     55 %   en poids, de préférence 30 à 50% en poids de distillat, le produit de la distillation sous vide est désalphalté au moyen d'hydrocarbures paraffi- niques à bas point d'ébullition, en particulier par extrac- tion au moyen de propane sous pression et le produit de raf- finage ou raffinat ainsi obtenu est soumis à un craquage hy- drogénant sous pression en même temps que le produit de distillation sous vide. 



   Le craquage hydrogénant sous pression du produit de la distillation sous unde avec la raffinat de   l'extraction   s'effectue dans les conditions connues du craquage hydrogé- nant catalytique, par exemple, sous des pressions comprises entre 100 et 300 atmosphères, en particulier entre 100 et 250   atm,   et   à   des températures comprises entre 350 et 75 C, de préférence entre 380 et 450 C. Des charges de catalyseur comprises entre 0,3 et 2, plus spécialement entre 0,5 et 1,5 kg d'huile par litre de catalyseur et par heure se sont avérées favorables. L'hydrogène 

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 nécessaire pour le craquage hydrogénant sous pression peut être introduit tant sous forme d'hydrogène pur que sous :forme .de gaz contenant de l'hydrogène.

   Le rapport efficace 
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 gaz (Pbydrogênation/huile dans le circuit doit être COJ:1.., pris entre 0,8 et 2,5 et plus particulièrement entre 1,0 à 2,0 m3 de gaz par kg d'huile. 



   On peut utiliser comme catalyseur dans le 
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 eraquag9 hydrogênar.t sous pression les tJ/T..,m ;<1 =--..- posés de Nëta'HX des r-n#j-;i % î et/ou VIII du système pë<" riodique uee supports ayant des propriétés disiocian- sp tels que le silicate d'aluminium, le silicate de #J.tné  siums le silicate de zirconium, le silicate de titane ou des   mêlasses   de métaux ou de leurs combinaisons sur ces 
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 n-atîères-supporte Selon un iaede d" réalisation a'vantageu# du procédép Io raffinât est soumis z un pré-tz-aitémont< a -, "17   drogêne   sous pression avant le craquage hydrogénant   sous   pression dans des conditions telles qu'il ne se   forme   pas 
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 de nouveau :

  fr,--,ctions importantes d9hydro-.arburaz à bas point   d'ébullition*   
Ce pré-traitement hydrogénant du   raffinât   ob- tenu par désasphaltage peut s'effectuer sous des pressions allant de 100 à 300 atmosphères, de préférence comprises entre 100 et 250,et à des températures comprises entre 360 et 430 C, de préférence entre 380 et 420 C. La char- 
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 ge de catalyseur eut'8ici atteindre 0,5 à 2,5, plus spéciale- ment 0,8 à 1,6 kg d'huile par litre de catalyseur et par heure. Le rapport efficace de gaz   d'hydrogénation   introduit dans le circuit par rapport à l'huile peut être compris en- tre 0,5 à 4, plus particulièrement   0,8   à 2,5 m3 de gaz par 
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 kg d'huile.

   On peut utiliser en tant que cata3ya'crs ?.9S 

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 catalyseurs d'hydrogénation, connus en tant que tels, soit par exemple les métaux ou combinaisons des métaux des groupes   VI     et/ou   VIII du système périodique, sue des support possédant des propriétés hydrogénantes, tels que le   charbon   actif, l'alumine, la bauxite ou des matières simialires, Il suffit en général pour ce pré-traitement d'effectuer l'hydrogénation jusqu'à ce que   0,2 à   1 %, de préférence 0,3 à   0,8%'d'hydrogène   se soit fixé sur le raffinat., Si l'on pousse l'hydrogénation plus avant et s'il se fixe plus de 1% d'hydrogène sur le raffinat,

   on n'observera pas de prolongation de la durée de service du catalyseur au cours des   phases   suivantes du craquage hydrogénant sous pression.   @   
Le degré de conversion exerce également une influence sur   l'activité   et la durée de service des   cata-   lyseurs de craquage utilisés pour le craquage hydrogénant. 



  Il est avantageux de ne convertir que 50 à 85, plus   partis     culièrement     65 à   85% en poids du mélange d'huile intro- duit au cours d'un passage unique. Si l'on désire effec- tuer une conversion complète, les composants non transfor- més au cours d'un passage unique sont séparés du produit et recyclés. Il est avantageux de mélanger les composants à recycler au raffinat avant que celui-ci arrive à la phase d'hydrogénation.. 



     EXEMPLE   1 
A partir d'un mélange de pétroles bruts en provenance d'Allemagne, du Proche Orient et d'Afrique, on a obtenu sous vide,après séparation de   l'essence   et du combustible pour moteurs Diesel, hors du résidu de tête,   49 %   en poids de distillat. Le résidu de la distillation 

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 sous vide a été décomposé sous pression au moyen de propa- ne en 62 % en poids de raffinat et 38   %   en poids d'asphalte, ce qui correspond à   19,4 %   en poids du résidu de tête. 



   Le produit de la distillation sous vide a été mélangé au raffinat et on a soumis ce   mélenge à   un craquage hydrogénant sous une pression d'hydrogène de   200   atmosphères et à une température croissant de   400   à 450 C, par passage sur un catalyseur de silicate d'aluminium (composition: 55% Si92 et 45% Al2O3) comprenant 4% en poids de NiO et   12,5%   en poids de MoO3. Avec une charge de   0,75   kg d'huile par litre de catalyseur et par heure et un rapport gaz-huile de   1,5m3   de gaz contenant de l'hydrogène par   kg   d'huile, on a obtenu un produit liquide se composant de 78% en poids de composants dont le point d'ébullition était en deçà de 350 C. 



  Le   @ -ydrogénant   utilisé contenait 85% en   volumes   d'hy- drogène. Après cinq mois et demi de service, on n'a pu constater de diminution importante de l'activité du   cata-   lyseur. 



     EXEMPLE   2 
On a fait passer un raffinat obtenu par le procédé décrit par l'exemple 1 et dont la teneur en   hydro-   gène s'élevait à 12,58% en poids sous une pression de 200 atm et à une température de   400 0'   sur un catalyseur composé   d'alumine   active avec   4%..en   poids de NiO et 10% en poids do MoO3.

   Pour une charge de 1 kg de raffinat par litre de catalyseur et par heure et par introduction de 1,8m3 de gaz contenant de l'hydrogène par kg   d'huile,   ona obte- nu un raffinat hydrogéné contenant?   12,94%   en poids   d'hy-     drogène.   Le   raffinât   hydrogéné a été.ensuite mélangé au produit de la distillation sous vide obtenu selon   l'exem-   ple   1,et   on a soumis ce mélange à un craquage   hydrogénànt   

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Claims

sous une. pression d'hydrogène de 200 atm et à des tempe- ratures croissantes de 400 à 45000,après passage sur un catalyseur au silicate d'aluminium tel que décrit dans l'exemple 1. Avec une charge de 0,85 kg d'huile par litre de catalyseur et par heure et introduction de 1,5 m3 de gaz contenant de l'hydrogène par kg d'huile, on obtient un pro- duit liquide qui se compose de 80 % en poids de composants dont le point d'ébullition est en deçà de 350 C.

Le gas d'hydro- génation utilisé contient 85 volume/$ d'hydrogène. Aprés 6 mois de. service on n'a pu constater de diminution de l'ac- tivité du catalyseur* REVENDICATION Procédé pour la préparation d'hydrocarbures à bas point d'ébullition à partir de résidus de pétrole brut tels qu'on les obtient après séparation, par distillation, de l'essence et des produits moyens de distillation, par craquage catalytique hydrogénant, caractérisé en ce que l'on sépare comme distillât, de 25 à 55 % en poids des résidus de pétrole brut, par distillation sous pression réduite, éventuellement en présence de vapeur d'eau,

le résidu obtenu étant désasphalté au moyen d'hydrocarbures paraffi- niques à bas point d'ébullition et en ce que le raffinat. ainsi obtenu est soumis, éventuellement après pré-traite- ment à l'hydrogène sous pression dans des conditions telles à ce quil ne se forme pas de nouveau des fractions importantes d'hydrocarbures à bas point d'ébullition, en mime temps qui% le produit de la distillation sous vides à un craquage hy- drogénant sous pression .