CA1204692A - Procede de conversion d'une charge d'hydrocarbures de haute viscosite en une fraction d'hydrocarbures moins visqueuse, plus facilement transportable et plus aisement raffinable - Google Patents
Procede de conversion d'une charge d'hydrocarbures de haute viscosite en une fraction d'hydrocarbures moins visqueuse, plus facilement transportable et plus aisement raffinableInfo
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Abstract
L'invention concerne un procédé de traitement d'une charge d'hydrocarbures hautement visqueuse dans le but de la convertir en une fraction d'hydrocarbures de plus faible viscosité et plus aisément transportable. Ce procédé est caractérisé en ce que a) on soumet une charge d'hydrocarbures, qui renferme 10 à 30 % en poids de constituants distillant normalement au-dessous de 375.degree.C, incluant 3 à 25 % en poids de constituants distillant normalement entre 200 et 350.degree.C, le complément à 100 % distillant normalement au-dessus de 375.degree.C, à un traitement d'hydroviscoréduction tel que la conversion de la fraction 375.degree.C+, en fraction 375.degree.C- soit comprise entre 10 et 30 %; b) on fractionne le produit de l'étape (a) en une fraction distillée, renfermant au moins 90 % des constituants bouillant normalement au-dessous de 375.degree.C, et un résidu de distillation; c) on soumet le résidu de distillation de l'étape (b) à un désasphaltage par hydrocarbure C4-C6, pour former une fraction désasphaltée et une fraction asphalténique; et d) on mélange au moins une partie de la fraction distillée de l'étape (b) avec au moins une partie de la fraction désasphaltée de l'étape (c).
Description
~Z~L6~:~
, L'invention concerne le traitement d'huiles d'hydrocarbures hautement visqueuses et à forte teneur en métaux, dans le but de convertir ces huiles en un mélange d'hydrocarbures rnoins visqueux et donc plus aisé-ment transportable. Simultanément l'invention réalise une transforma-tion telle que le melange d'hydrocarbures obtenu presente une teneurreduite en metaux et en asphaltes et une répartition plus favorable des ses composants. Ceux-ci peuvent être plus aisément soumis aux traitements conventionnels de raffinage.
On a déjà proposé de nombreuses techniques de traitement thermique des petroles bruts de hautesviscosités, dans le but d'obtenir un pétro-le plus aisement transportable et convertible en produits de valeur, mais le succès de ces techniques s'est trouvé l;mité par les s~ecifi-cations auxquelles doivent satis;Eaire les produ;ts ohtenus. Rn ~ar-ticuller, la conversion ne d~)it pas ~tre trop elevee aEln d'eviterla formation de qual1tites e~cessivcs cl'hyc1rocarbures legers, plus difficilement transportables ; d'autre part, la qualité des fractions obtenues ne doit pas être alteree mais, bien au contraire, amelioree, de fa,con à ce qu'elles puissent être, par exemple, utilisees comme charges de raffinage catalytique ; dans ce cas) la teneur en metaux, tels que le vanadium et le nickel, doit être abaissee au maximum, puisque ces metaux sont responsables de la desactivation des cataly-seurs de raffinage. De plus, en ce qui concerne la fraction lourde obtenue, un taux de conversion trop eleve est prejudiciable à sa sta-bilite (telle que deEinie par la norme U.S.~STM 1661). Enein, le coûtenergetique de la conversion doit demeurer clans des limites raisonna-bles.
Parmi les propositions connues à ce ;our, on peut mentionner, à titre illustratif, celles des brevets US 3.132.088, 3.193.487, 3.324.028, 3.338.818 et 4.005.006, ainsi que celle du brevet francais 2.489.835.
Le procede de l'invention comprend les étapes suivantes :
a) I.a charge d'hydrocarbures, renfermant de 10 à 30 % en poids de COIIS-tituants distillant normalement au-dessous de 375 C, dont 8~à 25 %
entre en poids distillant normalement/200 et 350 C, le reste des consti-,~ ~
~Z~6~2 tuants distillant normalement au-dessus de 375 C, est soumise à
une hydroviscoreduction telle que la conversion ponderale de la fraction 375 C en fraction 375 C soit comprise entre lO et 30 %
et, de preference, entre 15 et 25 %, b) le produit de l'etape (a) est fractionne par distillation en une fraction distillee9 renfermant au moins 90 % en poids des consti-tuants bouillant normalement au-dessous de 375 C et un residu de distillat;on renfermant les autres constituants, c) le residu de distillation de l'etape (b) est soumis à un desasphal-tage par solvant, ledit solvant étant choisi parmi les hydrocarb-l-res ~e~ a ~ fltomes de carbone, ledit solvant renEermant de préEé-rence flll moi.ns 90 % d'hydrocarbures ~ 5 et/ou 6 atomes de c~rbone, de manlère ~ obtenir une :eract:ion asphalténique m:inimum mais liqui-de, et une fractlon désasphaltée, et d) on melange la fraction distillée de l'étape (b) avec la fraction désasphaltée de l'etape (c), de manière à former un melange brut synthetique aisement transportable, presentant une teneur reduite en metaux et de qualité convenant aux opérations usuellesde raf-finage.
Comme exemplesde chargespouvant être améliorées par le procédé de l'in-vention, on citera les pétroles bruts, fortement asphalténiques, de densité (dl4) supérieure à 0,965, de degré ~P:I inférieur à 15, de te-neur en asphaltènes (déterminée avec le n-heptane) supérieureà 5 ~ en poids, de teneur en métaux (Ni ~ V) supérieure à 200 ppm en poids, et de viscosité supérieure à 50 cSt (50 mm2/s) à 100 C, ainsi que les ré-sidus de ces petroles bruts, les huiles de schistes ou de sables bitu-mineux, les asphaltes ou les liquefiats de charbon repondant aux carac-teristiques precitées.
L'hydroviscoréduction modérée, telle que définie plus haut, consiste à obtenir une diminution maximale de viscosité de l'effluent, tout en ~ 35 le gardant stable ; en particulier, lé résidu de distillation bouil-lant au-dessus de 375 C doit être considére comme stable suivant la ~ZC~ 2 norme ASTM D ]66] ; au delà des limites de taux de conversion préci-sees plus haut, ce residu de distillation ne satisfait pas à ce test de stabilite, et peut devenir, en melange,incompatible avec les autres fuels de raffinerie. Le choix judicieux des conditions operatoires peut resulter d'une experimentation systematique de l'homme du metier.
Sous cette reserve, la temperature se situe habituellement entre 420 et 490 C, de préférence de 440 à 460 C, la pression étant comprise entre 40 et 200 bars et, de préférence, entre 70 et 1]0 bars, le temps de sejour etant compris entre ]0 secondes et ]5 minutes, prefe-]0 rentiellement entre 5 et ]0 minutes ; on opère de preEerence avec untemps de séjour dans le four dlhydroviscoréduction de l'ordre de 10 secondes à ] minute, le reste de la reaction etant accompli, le cas echeant~dans une chambre de maturation.
La quantité d'hydrog~ne est utilement cle 200 ~ 3 000 Nm3/m3 de charge liquide et, de preEerence, comprise entre 300 ct I 000 Nm3/m3.
La distillation qui constitue l'étape (b) du procede ne necessite pas forcément une coupure au niveau de 375 C ; suivant la composition de la charge, on pourra couper plus haut et/ou plus bas, par exemple dès 350 C ou au-dessous, ou bien jusqu'à 400 C ou au-dessus.
La figure jointe illustre le procede de l'invention :
la charge d'hydrocarbures (1), additionnee d'hydrogène (2), traverse le Eour d'hydroviscoreduction, puis, le cas echeant la chambre de matu-rat;on, cet ensembLe etant representé par (3). L'eEfluent (~) est frac-tionne dans la colonne de distillation (5). En tete, on sépare, par la ligne (6), la Eraction legère distillant avant 350 à ~00 C environ ;
en fond on recueille une fraction lourde qui est envoyee par la ligne (7) dans un decanteur-extracteur (8) alimente en solvant d'extraction recycle (ligne ]2) et en solvant frais (ligne 16). L'extrait est en-voye par la conduite (9) à un système de distillation (10), où le sol-vant est separe du residu et condense (Il), puis recycle vers l'ex-tracteur (ligne 12~. La fraction d'huile desasphaltee (conduite 13) est mélangée à la fraction légère de distillation (ligne 6) pour constituer 35 l'huile aisement transportable (conduite 14). La fraction asphalte-nique est recueillie par la conduite (15), puis separee du solvant 3LZC~4~9Z
qu'elle renferme dans un système d'évaporation non représenté.
Exemple 1 illustrant le procéde de l'invention :
La charge traitee est un petrole Boscan brut dessale, dont l'analyse est la suivante :
- densité dl54 = 0,998 - viscosite à 100 C : 280 cSt (280 mm /s) - degre API : 10,3 - teneur ponderale en soufre : 5,3 %
- teneur ponderale en azote : 5 800 ppm - teneur ponderale en metaux (Ni -~ V) : 1 350 ppm - teneur ponderale en asphaltènes (cleterminee au n-heptane) : 12,6%
- distillation (pourcentages ponderaux) :
C5 - 200 C - 3~75 15200 - 375 C - 13,53 17,10 (dont 200 - 350 C = 11,25~~
375 C~ = 82,90 Ce petrole (100 parties en poids) est soumis à une hydroviscoreduction dans les conditions suivantes :
20- temperature : 440 à 460 C
- pression : 100 bars - rapport volumique d'H2 à la charge d'hydrocarbures : 500 Nm3/m3 - temps de sejour total : 8 min dont 1 min dans le four et 7 min dans la chambre de maturation.
L'effluent d'hydroviscoreduction est distille, et l'on recueille les distillats suivants, exprimes en parties pour 100 parties de petrole brut :
H2S + NH3 = 1,53 parties C1 - C4 = 1,21 parties C5 - 200 C = 8,40 parties 200 - 375 C = 23,86 parties soit au total 35,00 parties. On voit donc que la proportion de frac-tion 375 C est passee de 17,10 parties pour le petrole brut à 35 parties à la suite du traitement d'hydroviscoreduction, soit 17,90 parties formees à partir de 82,90 parties de fraction 375 C , soit une conversion de 21,6 % de cette dernière fraction.
Le distillat a une teneur nulle en nickel et vanadium.
- le résidu de distillation, qui représente 65 parties en poids, pre-sente une viscosité de 230 cSt à 100 C ; soumis à la norme de stabi-lité ASTM D 1661, il satisfait à cette norme (résultat obtenu = 1).Il est désasphalté au n-pentane, en utilisant un rapport ~olumique de pentane par rapport à la charge à désasphalter de 3 à 1. On recueille 18 parties en poids d'asphaltes (après évaporation du pentane) et 47 parties en poids d'huile désasphaltée définie ci-après par les coupes de distillation :
375 - 520 C représentant 27 parties en poids 520 C+ représentant 20 parties en poids soit 47 parties au total, ayant une teneur en metaux (Ni -~ V) de 183 ppm cn poids.
On melan~e l'huile desasphaltee au distillat, et l'on obtient ainsi une huile presentant les caracteristiques suivantes :
- densité : dl45 = 0,915 - viscosité à 100 C = 5,8 cSt (5,8 mm2/s) - degré API = 23,1 - teneur pondérale en métaux (Ni ~ V) = 105 ppm - distillation (en parties pour 100 parties de pétrole brut) :
H2S -~ NH3 = 1,53 parties C1 - C~ = 1,21 parties 25C5 - 200 C - 8,~n parties 200 - 375 C = 23,86 parties 375 - 520 C = 27,00 parties 520 C - 20,00 parties soit au total 82 parties.
Exemple 2 (comparatif) titre de comparaison, pour montrer l'utilite de laisser une propor-tion substantielle de fraction 200 - 375 C dans la charge d'hydrovis-coreduction, on a repete l'exemple ci-dessus en soumettant le petrole brut (100 parties en poids) à une predistillation, de fa,con à separer la fraction C5 - 375 C, représentant 17,1 parties en poids. Seule ~2~
la fraction 375 C (82,90 parties en poids) a éte soumise aux opera-tions décrites dans l'exemple 1: hydroviscoréduction, distillation et désasphaltage, les conditions expérimentales demeurant inchangees.
Après melange du pré-distillat, du distillat (13,81 parties en poids) et de l'huile désasphaltée (47,09 parties en poids, présentant une teneur en métaux (Ni + V) de 282 ppm), on obtient 78 parties en poids d'huile présentant les caractéristiques suivantes :
- densité : d 45 = 0,940 10 - viscosité à 100 C = 6 cSt (6 mm2/s) - degré API = 19 - teneur pondérale en métaux (Ni -~ V) = 170 ppm - distillatioll (en parties pour 100 parties de pétrole brut) :
H2S + Ntl3 = 1,17 parties 15 C1 - C~l ~ 0,94 parties C5 - 200 C - 6,91 parties 200 - 375 C = 21,89 parties 375 - 520 C = 24,09 parties 520 C = 23,00 parties 20 soit au total 78 parties.
Les résultats obtenus s'avèrent nettement moins bons (rendement, teneur en fraction 520 C , teneur en métaux) qu'en opérant suivant l'e~emple 1 de l'invention.
Exemple 3 (exemple comparatiE) A titre d'exemple comparatif, pour montrer les inconvénients d'une hydroviscoréduction plus poussée, on soumet 100 parties en poids du petrole brut Boscan dessalé utilisé dans l'exemple 1 à une hydrovis-coréduction telle que le taux de conversion de la fraction 375 C en 30 Eraction 375 C soit superieur à 30 % ; dans ces conditions, on ob-tient, par distillation de l'effluent, les Eractions suivantes :
H2S + NH3 = 1,70 partie9 Cl - C4 = 2,10 parties C5 - 200 C = 12,50 parties 200 - 375C = 32,00 parties Total 48,30 parties soit un taux de conversion de la fraction 375 C en 375 C de 37,6 %.
Mais l'augmentation de rendement en fraction 375 C se fait au détri-ment de l'effluent 375 C , qui présente une viscosite de 5 000 cSt à
100 C (à comparer aux viscosités de 3 500 cSt à 100 C de la même fraction du pétrole brut et de 230 cSt à 100 C de la même fraction obtenue suivant l'exemple 1 de l'invention).
De plus, cette fraction 375 C ne passe pas le test de stabilité ASTM
D ]661 (valeur trouvée : 3).
Exemple 4 (exemple comparatif) -- L'interêt du schéma de traitement présenté dans l'exemple 1 de l'in~
vention apparait également lorsque l'on compare les résultats obtenus suivant cet exemple à ceux obtenus par un simple désasphaltage du même petrole brut , Quand, pour 100 parties en poids de brut, on proc~de à un desasphaltage par clu n-pentane, en utilisant un rapport volumique ~e solvant par rapport à la charge cle 5, on recueil:Le, après separation des asphaltènes et evaporation du pentane de la phase huile, 75 parties d'huile désasphaltée, présentant les caractéristiques suivantes :
densité : dl4 : 0,971 , viscosité à 100 C : 425 cSt (425 mm2/s) teneur en Ni et V : 550 ppm ; API : 14,2.
On voit donc que ce traitement conduit a une huile trop visqueuse pour être transportable aisément, et que sa teneur en métaux est trop élevée pour qu'elle puisse atre utilisée directement comme charge de traite-ments de raEfinage catalytique.
, L'invention concerne le traitement d'huiles d'hydrocarbures hautement visqueuses et à forte teneur en métaux, dans le but de convertir ces huiles en un mélange d'hydrocarbures rnoins visqueux et donc plus aisé-ment transportable. Simultanément l'invention réalise une transforma-tion telle que le melange d'hydrocarbures obtenu presente une teneurreduite en metaux et en asphaltes et une répartition plus favorable des ses composants. Ceux-ci peuvent être plus aisément soumis aux traitements conventionnels de raffinage.
On a déjà proposé de nombreuses techniques de traitement thermique des petroles bruts de hautesviscosités, dans le but d'obtenir un pétro-le plus aisement transportable et convertible en produits de valeur, mais le succès de ces techniques s'est trouvé l;mité par les s~ecifi-cations auxquelles doivent satis;Eaire les produ;ts ohtenus. Rn ~ar-ticuller, la conversion ne d~)it pas ~tre trop elevee aEln d'eviterla formation de qual1tites e~cessivcs cl'hyc1rocarbures legers, plus difficilement transportables ; d'autre part, la qualité des fractions obtenues ne doit pas être alteree mais, bien au contraire, amelioree, de fa,con à ce qu'elles puissent être, par exemple, utilisees comme charges de raffinage catalytique ; dans ce cas) la teneur en metaux, tels que le vanadium et le nickel, doit être abaissee au maximum, puisque ces metaux sont responsables de la desactivation des cataly-seurs de raffinage. De plus, en ce qui concerne la fraction lourde obtenue, un taux de conversion trop eleve est prejudiciable à sa sta-bilite (telle que deEinie par la norme U.S.~STM 1661). Enein, le coûtenergetique de la conversion doit demeurer clans des limites raisonna-bles.
Parmi les propositions connues à ce ;our, on peut mentionner, à titre illustratif, celles des brevets US 3.132.088, 3.193.487, 3.324.028, 3.338.818 et 4.005.006, ainsi que celle du brevet francais 2.489.835.
Le procede de l'invention comprend les étapes suivantes :
a) I.a charge d'hydrocarbures, renfermant de 10 à 30 % en poids de COIIS-tituants distillant normalement au-dessous de 375 C, dont 8~à 25 %
entre en poids distillant normalement/200 et 350 C, le reste des consti-,~ ~
~Z~6~2 tuants distillant normalement au-dessus de 375 C, est soumise à
une hydroviscoreduction telle que la conversion ponderale de la fraction 375 C en fraction 375 C soit comprise entre lO et 30 %
et, de preference, entre 15 et 25 %, b) le produit de l'etape (a) est fractionne par distillation en une fraction distillee9 renfermant au moins 90 % en poids des consti-tuants bouillant normalement au-dessous de 375 C et un residu de distillat;on renfermant les autres constituants, c) le residu de distillation de l'etape (b) est soumis à un desasphal-tage par solvant, ledit solvant étant choisi parmi les hydrocarb-l-res ~e~ a ~ fltomes de carbone, ledit solvant renEermant de préEé-rence flll moi.ns 90 % d'hydrocarbures ~ 5 et/ou 6 atomes de c~rbone, de manlère ~ obtenir une :eract:ion asphalténique m:inimum mais liqui-de, et une fractlon désasphaltée, et d) on melange la fraction distillée de l'étape (b) avec la fraction désasphaltée de l'etape (c), de manière à former un melange brut synthetique aisement transportable, presentant une teneur reduite en metaux et de qualité convenant aux opérations usuellesde raf-finage.
Comme exemplesde chargespouvant être améliorées par le procédé de l'in-vention, on citera les pétroles bruts, fortement asphalténiques, de densité (dl4) supérieure à 0,965, de degré ~P:I inférieur à 15, de te-neur en asphaltènes (déterminée avec le n-heptane) supérieureà 5 ~ en poids, de teneur en métaux (Ni ~ V) supérieure à 200 ppm en poids, et de viscosité supérieure à 50 cSt (50 mm2/s) à 100 C, ainsi que les ré-sidus de ces petroles bruts, les huiles de schistes ou de sables bitu-mineux, les asphaltes ou les liquefiats de charbon repondant aux carac-teristiques precitées.
L'hydroviscoréduction modérée, telle que définie plus haut, consiste à obtenir une diminution maximale de viscosité de l'effluent, tout en ~ 35 le gardant stable ; en particulier, lé résidu de distillation bouil-lant au-dessus de 375 C doit être considére comme stable suivant la ~ZC~ 2 norme ASTM D ]66] ; au delà des limites de taux de conversion préci-sees plus haut, ce residu de distillation ne satisfait pas à ce test de stabilite, et peut devenir, en melange,incompatible avec les autres fuels de raffinerie. Le choix judicieux des conditions operatoires peut resulter d'une experimentation systematique de l'homme du metier.
Sous cette reserve, la temperature se situe habituellement entre 420 et 490 C, de préférence de 440 à 460 C, la pression étant comprise entre 40 et 200 bars et, de préférence, entre 70 et 1]0 bars, le temps de sejour etant compris entre ]0 secondes et ]5 minutes, prefe-]0 rentiellement entre 5 et ]0 minutes ; on opère de preEerence avec untemps de séjour dans le four dlhydroviscoréduction de l'ordre de 10 secondes à ] minute, le reste de la reaction etant accompli, le cas echeant~dans une chambre de maturation.
La quantité d'hydrog~ne est utilement cle 200 ~ 3 000 Nm3/m3 de charge liquide et, de preEerence, comprise entre 300 ct I 000 Nm3/m3.
La distillation qui constitue l'étape (b) du procede ne necessite pas forcément une coupure au niveau de 375 C ; suivant la composition de la charge, on pourra couper plus haut et/ou plus bas, par exemple dès 350 C ou au-dessous, ou bien jusqu'à 400 C ou au-dessus.
La figure jointe illustre le procede de l'invention :
la charge d'hydrocarbures (1), additionnee d'hydrogène (2), traverse le Eour d'hydroviscoreduction, puis, le cas echeant la chambre de matu-rat;on, cet ensembLe etant representé par (3). L'eEfluent (~) est frac-tionne dans la colonne de distillation (5). En tete, on sépare, par la ligne (6), la Eraction legère distillant avant 350 à ~00 C environ ;
en fond on recueille une fraction lourde qui est envoyee par la ligne (7) dans un decanteur-extracteur (8) alimente en solvant d'extraction recycle (ligne ]2) et en solvant frais (ligne 16). L'extrait est en-voye par la conduite (9) à un système de distillation (10), où le sol-vant est separe du residu et condense (Il), puis recycle vers l'ex-tracteur (ligne 12~. La fraction d'huile desasphaltee (conduite 13) est mélangée à la fraction légère de distillation (ligne 6) pour constituer 35 l'huile aisement transportable (conduite 14). La fraction asphalte-nique est recueillie par la conduite (15), puis separee du solvant 3LZC~4~9Z
qu'elle renferme dans un système d'évaporation non représenté.
Exemple 1 illustrant le procéde de l'invention :
La charge traitee est un petrole Boscan brut dessale, dont l'analyse est la suivante :
- densité dl54 = 0,998 - viscosite à 100 C : 280 cSt (280 mm /s) - degre API : 10,3 - teneur ponderale en soufre : 5,3 %
- teneur ponderale en azote : 5 800 ppm - teneur ponderale en metaux (Ni -~ V) : 1 350 ppm - teneur ponderale en asphaltènes (cleterminee au n-heptane) : 12,6%
- distillation (pourcentages ponderaux) :
C5 - 200 C - 3~75 15200 - 375 C - 13,53 17,10 (dont 200 - 350 C = 11,25~~
375 C~ = 82,90 Ce petrole (100 parties en poids) est soumis à une hydroviscoreduction dans les conditions suivantes :
20- temperature : 440 à 460 C
- pression : 100 bars - rapport volumique d'H2 à la charge d'hydrocarbures : 500 Nm3/m3 - temps de sejour total : 8 min dont 1 min dans le four et 7 min dans la chambre de maturation.
L'effluent d'hydroviscoreduction est distille, et l'on recueille les distillats suivants, exprimes en parties pour 100 parties de petrole brut :
H2S + NH3 = 1,53 parties C1 - C4 = 1,21 parties C5 - 200 C = 8,40 parties 200 - 375 C = 23,86 parties soit au total 35,00 parties. On voit donc que la proportion de frac-tion 375 C est passee de 17,10 parties pour le petrole brut à 35 parties à la suite du traitement d'hydroviscoreduction, soit 17,90 parties formees à partir de 82,90 parties de fraction 375 C , soit une conversion de 21,6 % de cette dernière fraction.
Le distillat a une teneur nulle en nickel et vanadium.
- le résidu de distillation, qui représente 65 parties en poids, pre-sente une viscosité de 230 cSt à 100 C ; soumis à la norme de stabi-lité ASTM D 1661, il satisfait à cette norme (résultat obtenu = 1).Il est désasphalté au n-pentane, en utilisant un rapport ~olumique de pentane par rapport à la charge à désasphalter de 3 à 1. On recueille 18 parties en poids d'asphaltes (après évaporation du pentane) et 47 parties en poids d'huile désasphaltée définie ci-après par les coupes de distillation :
375 - 520 C représentant 27 parties en poids 520 C+ représentant 20 parties en poids soit 47 parties au total, ayant une teneur en metaux (Ni -~ V) de 183 ppm cn poids.
On melan~e l'huile desasphaltee au distillat, et l'on obtient ainsi une huile presentant les caracteristiques suivantes :
- densité : dl45 = 0,915 - viscosité à 100 C = 5,8 cSt (5,8 mm2/s) - degré API = 23,1 - teneur pondérale en métaux (Ni ~ V) = 105 ppm - distillation (en parties pour 100 parties de pétrole brut) :
H2S -~ NH3 = 1,53 parties C1 - C~ = 1,21 parties 25C5 - 200 C - 8,~n parties 200 - 375 C = 23,86 parties 375 - 520 C = 27,00 parties 520 C - 20,00 parties soit au total 82 parties.
Exemple 2 (comparatif) titre de comparaison, pour montrer l'utilite de laisser une propor-tion substantielle de fraction 200 - 375 C dans la charge d'hydrovis-coreduction, on a repete l'exemple ci-dessus en soumettant le petrole brut (100 parties en poids) à une predistillation, de fa,con à separer la fraction C5 - 375 C, représentant 17,1 parties en poids. Seule ~2~
la fraction 375 C (82,90 parties en poids) a éte soumise aux opera-tions décrites dans l'exemple 1: hydroviscoréduction, distillation et désasphaltage, les conditions expérimentales demeurant inchangees.
Après melange du pré-distillat, du distillat (13,81 parties en poids) et de l'huile désasphaltée (47,09 parties en poids, présentant une teneur en métaux (Ni + V) de 282 ppm), on obtient 78 parties en poids d'huile présentant les caractéristiques suivantes :
- densité : d 45 = 0,940 10 - viscosité à 100 C = 6 cSt (6 mm2/s) - degré API = 19 - teneur pondérale en métaux (Ni -~ V) = 170 ppm - distillatioll (en parties pour 100 parties de pétrole brut) :
H2S + Ntl3 = 1,17 parties 15 C1 - C~l ~ 0,94 parties C5 - 200 C - 6,91 parties 200 - 375 C = 21,89 parties 375 - 520 C = 24,09 parties 520 C = 23,00 parties 20 soit au total 78 parties.
Les résultats obtenus s'avèrent nettement moins bons (rendement, teneur en fraction 520 C , teneur en métaux) qu'en opérant suivant l'e~emple 1 de l'invention.
Exemple 3 (exemple comparatiE) A titre d'exemple comparatif, pour montrer les inconvénients d'une hydroviscoréduction plus poussée, on soumet 100 parties en poids du petrole brut Boscan dessalé utilisé dans l'exemple 1 à une hydrovis-coréduction telle que le taux de conversion de la fraction 375 C en 30 Eraction 375 C soit superieur à 30 % ; dans ces conditions, on ob-tient, par distillation de l'effluent, les Eractions suivantes :
H2S + NH3 = 1,70 partie9 Cl - C4 = 2,10 parties C5 - 200 C = 12,50 parties 200 - 375C = 32,00 parties Total 48,30 parties soit un taux de conversion de la fraction 375 C en 375 C de 37,6 %.
Mais l'augmentation de rendement en fraction 375 C se fait au détri-ment de l'effluent 375 C , qui présente une viscosite de 5 000 cSt à
100 C (à comparer aux viscosités de 3 500 cSt à 100 C de la même fraction du pétrole brut et de 230 cSt à 100 C de la même fraction obtenue suivant l'exemple 1 de l'invention).
De plus, cette fraction 375 C ne passe pas le test de stabilité ASTM
D ]661 (valeur trouvée : 3).
Exemple 4 (exemple comparatif) -- L'interêt du schéma de traitement présenté dans l'exemple 1 de l'in~
vention apparait également lorsque l'on compare les résultats obtenus suivant cet exemple à ceux obtenus par un simple désasphaltage du même petrole brut , Quand, pour 100 parties en poids de brut, on proc~de à un desasphaltage par clu n-pentane, en utilisant un rapport volumique ~e solvant par rapport à la charge cle 5, on recueil:Le, après separation des asphaltènes et evaporation du pentane de la phase huile, 75 parties d'huile désasphaltée, présentant les caractéristiques suivantes :
densité : dl4 : 0,971 , viscosité à 100 C : 425 cSt (425 mm2/s) teneur en Ni et V : 550 ppm ; API : 14,2.
On voit donc que ce traitement conduit a une huile trop visqueuse pour être transportable aisément, et que sa teneur en métaux est trop élevée pour qu'elle puisse atre utilisée directement comme charge de traite-ments de raEfinage catalytique.
Claims (5)
1. Procédé de traitement d'une charge d'hydrocar-bures hautement visqueuse dans le but de la convertir en une fraction d'hydrocarbures de plus faible viscosité et plus aisément transportable, caractérisé par les étapes suivantes:
a) on soumet une charge d'hydrocarbures, qui ren-ferme 10 à 30 % en poids de constituants distillant normale-ment au-dessous de 375°C, incluant 8 à 35 % en poids de cons-tituants distillant normalement entre 200 et 350°C, le complément à 100 % distillant normalement au-dessus de 375°C, à un traitement d'hydroviscoréduction tel que la conversion de la fraction 375°C+ en fraction 375°C- soit comprise entre 10 et 30 %;
b) on fractionne le produit de l'étape (a) en une fraction distillée, renfermant au moins 90 % des constituants bouillant normalement au-dessous de 375°C, et un résidu de distillation;
c) on soumet le résidu de distillation de l'étape (b) à un désasphaltage par hydrocarbure C4-C6, pour former une fraction désasphaltée et une fraction asphalténique; et d) on mélange au moins une partie de la fraction distillée de l'étape (b) avec au moins une partie de la fraction désasphaltée de l'étape (c).
a) on soumet une charge d'hydrocarbures, qui ren-ferme 10 à 30 % en poids de constituants distillant normale-ment au-dessous de 375°C, incluant 8 à 35 % en poids de cons-tituants distillant normalement entre 200 et 350°C, le complément à 100 % distillant normalement au-dessus de 375°C, à un traitement d'hydroviscoréduction tel que la conversion de la fraction 375°C+ en fraction 375°C- soit comprise entre 10 et 30 %;
b) on fractionne le produit de l'étape (a) en une fraction distillée, renfermant au moins 90 % des constituants bouillant normalement au-dessous de 375°C, et un résidu de distillation;
c) on soumet le résidu de distillation de l'étape (b) à un désasphaltage par hydrocarbure C4-C6, pour former une fraction désasphaltée et une fraction asphalténique; et d) on mélange au moins une partie de la fraction distillée de l'étape (b) avec au moins une partie de la fraction désasphaltée de l'étape (c).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la charge d'hydrocarbures présente une densité
(d?) supérieure à 0,970, une teneur en asphaltènes supé-rieure à 5 % en poids, une teneur en métaux (Ni + V) supé-rieure à 200 ppm en poids et une viscosité supérieure à
50 cSt (1 cSt = 1 mm2/s) à 100°C.
en ce que la charge d'hydrocarbures présente une densité
(d?) supérieure à 0,970, une teneur en asphaltènes supé-rieure à 5 % en poids, une teneur en métaux (Ni + V) supé-rieure à 200 ppm en poids et une viscosité supérieure à
50 cSt (1 cSt = 1 mm2/s) à 100°C.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracté-risé en ce que l'hydroviscoréduction est effectuée à 420-490°C sous 40 à 200 bars, avec un temps de séjour de 10 secon-des à 15 minutes et une quantité d'hydrogène de 200 à
3000 Nm3/m3 de charge liquide.
3000 Nm3/m3 de charge liquide.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracté-risé en ce que le taux de conversion de la fraction 375°C+
en fraction 375°C- est compris entre 15 et 25 %.
en fraction 375°C- est compris entre 15 et 25 %.
5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracté-risé en ce que le traitement d'hydroviscoréduction comprend le passage dans un four d'hydroviscoréduction, d'une durée de 10 secondes à 1 minute, ou le traitement d'hydroviscoréduction comprend le passage dans un four d'hydroviscoréduction, d'une durée de 10 secondes à 1 minute, suivi d'un passage dans une chambre de maturation, la durée totale de l'hydroviscoréduc-tion étant de 10 secondes à 15 minutes.
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| FR8215839A FR2533228B1 (fr) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | Procede de conversion d'une charge d'hydrocarbures de haute viscosite en une fraction d'hydrocarbures moins visqueuse, plus facilement transportable et plus aisement raffinable |
| FR82/15839 | 1982-09-17 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1204692A true CA1204692A (fr) | 1986-05-20 |
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| CA000436902A Expired CA1204692A (fr) | 1982-09-17 | 1983-09-16 | Procede de conversion d'une charge d'hydrocarbures de haute viscosite en une fraction d'hydrocarbures moins visqueuse, plus facilement transportable et plus aisement raffinable |
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1982
- 1982-09-17 FR FR8215839A patent/FR2533228B1/fr not_active Expired
-
1983
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