CH268853A - Procédé de fabrication d'une essence à indice d'octane élevé, par craquage catalytique d'huiles brutes toppées. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'une essence à indice d'octane élevé, par craquage catalytique  d'huiles brutes     toppées.       Les différentes coupes effectuées par dis  tillation simple sur les produits     naphtifères     bruts, ou opération de     topping,    tendent  actuellement à être de plus en plus impor  tantes; la concentration en produits lourds  des fuels destinés au cracking est donc élevée;

    leur teneur en asphalte, en     gommes    et. en ré  sines est     importante.    et la courbe de distilla  tion montre que le     pourcentage    en produits       légers    est. faible, de     \?    à 8     1/o,    de sorte que ces  huiles polymérisent facilement, même à basse  température, et donnent. lien à une     formation     abondante de coke au cours des réactions de  transformation.  



  Pour faciliter les opérations de cracking  par les procédés ordinaires, on est. conduit  à traiter non l'huile     toppée    dans sa totalité,       criais    un distillat relativement léger de cette  huile, moins polymérisable et obtenu par       simple,    distillation, ce qui revient à     considérer     les résidus lourds comme des déchets définiti  vement impropres à l'obtention de produits  nobles et finalement à abaisser le rendement    en essence.  



  On connaît déjà des procédés de cracking  catalytique ayant pour objet la fabrication  de gaz et d'essence, mais l'on obtient en même  temps, suivant ces procédés, un résidu lourd  et du coke. Parfois, ce résidu est     remélangé     à. une nouvelle, quantité de matière fraîche en  vue de donner, par recyclage, une nouvelle  quantité de gaz et d'essence.

      La présente invention a pour objet un  procédé de fabrication d'une essence à indice  d'octane élevé contenant des hydrocarbures       paraffiniques,        oléfiniques,        naphténiques    et  aromatiques et distillant,     dans    sa majeure  partie au moins, entre 40 et. 200  C, par cra  quage     catalytique    d'huiles brutes     toppées,     avec     formation    concomitante d'hydrocarbures  gazeux et séparation d'un résidu asphaltique,  caractérisé en ce qu'on mélange une huile  brute     toppée    avec une huile minérale apte à  lui     servir    de     diluant,    on soumet.

   ce mélange à  un traitement de craquage     catalytique    dans  des conditions telles que l'on obtienne, outre  l'essence, les hydrocarbures et le résidu     sus-          dits,    une     huile    présentant     sensiblement    la  même densité, la même viscosité et la même  courbe de distillation que ladite huile miné  rale et en quantité     sensiblement    égale à celle  de cette huile minérale qui a été utilisée  comme diluant, et en ce qu'on utilise l'huile  ainsi obtenue pour diluer une nouvelle quan  tité d'huile     toppée    à soumettre au craquage.  



  Le procédé est, de préférence, exécuté de  façon à comprendre les opérations suivantes:  a) Un premier stade de transformation  catalytique en phase mixte, liquide-vapeur,  dans lequel la matière de charge préalable  ment émulsionnée au moyen d'hydrocarbures  gazeux     et./ou    d'air est porté, dans une cham  bre de réaction, au contact de matières  catalysantes chauffées à des températures      moyennes, c'est-à-dire aux environs de 350 ,  mais la température de l'émulsion restant voi  sine de 250 .  



  b) Une séparation dans un évaporateur  chauffé du liquide et des vapeurs; chacun des       deux        fluides    suit alors deux circuits séparés.  



  c) Un second     stade;    de     transformation    ca  talytique en phase liquide constituée par des       produits    relativement lourds;     ceux-ci,    après  avoir été     allégés    sont refroidis et recueillis;       ils    constituent une partie de l'huile de recy  clage pour une nouvelle série     d'opérations.    A  ce stade, les catalyseurs sont chauffés à des  températures     égales    et même     inférieures    à  celles du premier stade.  



  d) Un troisième stade de catalyse de la  phase vapeur dans     des    éléments catalyseurs  montés en parallèle ou en série, chauffés à       clés    températures élevées et progressivement  croissantes, par exemple 450, 550 et 650 ,  mais la température     des    vapeurs ne dépas  sant en     aucun    cas 350 et 400 . Cette opération  donne directement par un     fractionnement     approprié l'essence d'indice d'octane élevé,  des gaz et des produits de queue allégés qui  sont envoyés au bac d'huile de recyclage dont  ils constituent les     éléments    de     tête,    contri  buant     ainsi    à l'alléger.  



  Le dessin     annexé    représente, à . titre  d'exemple, un appareillage permettant de  mettre en     ovuvre    le procédé suivant l'inven  tion.  



  En ce qui concerne les     températures    de  travail, on a remarqué qu'il est     peü    favo  rable de traiter les     mélanges    complexes d'hy  drocarbures     constitutant    les bruts     toppés    à  des températures uniformes; i1     convient,    au  contraire, que les liquides, les vapeurs ou les  mélanges de     liquides    et de vapeurs soient mis  en contact avec des catalyseurs     chauffés    à des  températures différentes pour obtenir dans  chacune de ces phases le meilleur rendement  de transformation, sans risque de former du  coke.

   On a remarqué également que, si l'on  veut éviter des réactions de polymérisation  souvent nuisibles, la température de ces dif  férents     produits    ne doit pas être la même  que celle des catalyseurs.    L'ensemble de     l'appareillage    représenté  schématiquement     sur    la     fig.    1 comporte un  certain     nombre;    de catalyseurs et de bacs de  recette placés sous un vide relatif de 350 à  400 mm de mercure, mais il est quelquefois  utile d'utiliser la pression, parfois une pres  sion voisine de la pression atmosphérique.  Seuls quelques éléments, ainsi qu'il sera pré  cisé ci-après, sont placés sur le     refoulement     de la pompe.

   Le circuit de la matière de  charge est le suivant  La matière à traiter, préparée comme il a  été dit, diluant additionné d'huile     toppée,    est  placée dans un réservoir d'alimentation 1  chauffé par tous moyens appropriés. Elle est  aspirée par     1-me    pompe 4 et envoyée sous  pression, après avoir traversé -Lin     filtre,    2,  dans un appareil catalyseur 7 destiné à la       catalyse:    en phase mixte, liquide-vapeur. Cet  appareil est chauffé si nécessaire extérieure  ment et intérieurement par une série de bou  gies électriques dont le corps extérieur est  revêtu de métaux catalysants 7a,     tels    que le  chrome, le nickel, le     cuivre,    etc.

   Le chauf  fage     p.eiu,t    aussi être obtenu par d'autres  moyens     tels    que des gaz de     combustion    ou  tout autre     analogue.    Le chiffre 3 désigne une  éprouvette graduée pour la mesure des débits,  et le chiffre 6 indique la mise à la pression  atmosphérique de cette éprouvette.  



  Le débit de la matière de charge est réglé  par     :un        robinet    by-pass 5. L'huile, à l'orifice  d'entrée de l'appareil 7, est émulsionnée avec  une faible quantité d'hydrocarbures gazeux  aspirés par une tubulure 11 sortant d'un  compteur     4 &     relié à un.     gazomètre.    46. L'asphalte  s'écoule par un     orifice    réglable dans un  bac 10.  



  Dans ce premier appareil, les bougies     ca-          talysantes    peuvent être chauffées à 350  en  viron. L'émulsion sera portée à 250      environ.          L'allégement        obtenu        est        de        l'ordre        de    4 à 5     %,

       c'est-à-dire que la courbe de distillation du  mélange pris à ce stade présente généralement       un        accroissement        de    4 à 5     %        de        produits        dis-          tillait    avant 275 .  



  En sortant de l'appareil 7, le mélange  passe     dans        un    réfrigérant 8 qui abaisse la      température de 250 à 180-190 , puis entre  par un tube 12 dans un second élément cata  lyseur en phase mixte 9 comportant. une bou  gie centrale 9a; ce catalyseur est réglé comme  le catalyseur 7 et donne un allégement ana  logue.  



  Le mélange formé de liquide et de vapeurs  entre dans un évaporateur 13 comportant une  partie chauffante à. sa. base. Le.     liquide    s'ac  cumule à la partie inférieure et conserve un  niveau constant grâce au dispositif 1.4. La ré  férence     13a    désigne les moyens de chauffage       servant    à maintenir constante la température  de l'évaporateur, afin d'éviter les condensa  tions de la matière vaporisée avant le traite  ment en phase vapeur. Les vapeurs passent  à travers un jets de chicanes disposées à la  partie supérieure avec des ouvertures telles  que     13h.    Les entraînements     mécaniques    liqui  des sont de cette     facon    renvoyés à la partie  inférieure.

   Il est évident que le chauffage du  liquide peut être réglé à volonté, ce qui per  met de, vaporiser une quantité plus ou moins  grande de liquide et d'envoyer à la catalyse  en phase vapeur des produits distillant jus  qu'à 265-270 .  



       Les    hydrocarbures liquides     passent    dans       un    élément catalyseur 15 dit de phase liquide,  dont les caractéristiques sont les mêmes que  celles des deux précédents. Ce catalyseur peut  être chauffé par un fluide chauffant quel  conque ou, de préférence, par une bougie cen  trale     15a    chauffée à une température plus  basse, d'environ 330  ; le liquide restant à  250      passe    dans un réfrigérant 16 et, par une  tubulure 27, s'accumule dans les bacs d'huile  de recyclage 17,     17a,    après avoir été à nou  veau allégé, ce qui améliore ses caractéris  tiques.  



  Les vapeurs, à la     sortie    de l'évaporateur  13, sont envoyées sur des catalyseurs plus  courts à, bougies centrales. On a représenté  une ligne de trois corps de catalyse en série  <B>18,</B> 19 et. 20 séparés par des réfrigérants tels  que 21; on petit aussi prévoir une série de  corps de catalyse en parallèle 18a,     19a    et     20a     séparés par une série de réfrigérants analo  gues. Les températures des bougies dans ces    trois corps sont progressivement croissantes  450, 550 et 650 ; la température des vapeurs  peut s'élever jusqu'à 375-400  sans crainte  de formation de coke. Les vapeurs entrent par  un tube 22 dans une colonne de fractionne  ment à plateaux 23 munie en tête d'un réfri  gérant 23a.

   Les produits de: tête de la classe  essence sont condensés par un réfrigérant 24  dans les bacs d'essence 25     ?5a.,    les produits  de queue de la colonne sont envoyés dans les  bacs d'huile de recyclage 17 par un tube 26.  



  Cependant les vapeurs et les gaz non con  densés dans 17 et 25 sont aspirés par une  rampe 28. Ils traversent des pièges 29-30  où sont arrêtés les entraînements mécaniques,  puis par 31 entrent dans une colonne d'ab  sorption an gas-oil 32. La référence 33     désigne     un séparateur sur le circuit après l'absorption  dans la colonne 32; ce séparateur a pour objet  d'éviter les entraînements mécaniques de li  quide dans la     pompe    35.

   Les vapeurs et les  gaz sont refoulés par une pompe 35 et le tube       :i6    à travers un réfrigérant 37 et un     eonden-          seur    38, traversent une autre colonne d'absor  ption au gas-oil     39-40    et, par un tube 41,  passent sur des     dessiccateurs,    en 42, qui ab  sorbent l'humidité et, enfin, sur le charbon  actif, en 43, qui fixe les produits les plus  légers. Les gaz     incondensables,    dont le volume  est mesuré par un compteur 44 branché sur la       tuyauterie    de refoulement, entrent dans un  gazomètre 46 par un tube 45.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé de fabrication d'une essence à indice d'octane élevé contenant des hydroea.r- bures paraffiniques, oléfiniques, naphténiques et aromatiques et distillant, dans sa majeure partie au moins, entre 40 et 200 C, par cra quage catalytique d'huiles brutes toppées, avec formation concomitante d'hydrocarbures gazeux et séparation d'un résidu asphaltique, caractérisé en ce qu'on mélange une huile brute toppée avec une huile minérale apte à lui servir de diluant,

   on soumet ce mélange à un traitement de craquage catalytique dans des conditions telles que l'on obtienne, outre l'essence, les hydrocarbures et le résidu sus- dits, une huile présentant sensiblement la même densité, la même viscosité et la même courbe de distillation que ladite huile miné rale et en quantité sensiblement égale à celle de cette huile minérale qui a été utilisée comme diluant, et en ce qu'on utilise l'huile ainsi obtenue pour diluer une nouvelle quan tité d'huile toppée à soumettre au craquage.

   SOUS-REVENDICATION: Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le craquage est effectué en. plusieurs stades et sur des phases respectivement li quide, mixte et vapeur, les catalvseurs étant portés pour chaque phase à des températures différentes et l'ensemble du traitement de craquage s'effectuant de façon continue.