FR3076295A1 - Procede d'hydrotraitement de distillats sous vide comprenant un recyclage de la fraction non convertie - Google Patents
Procede d'hydrotraitement de distillats sous vide comprenant un recyclage de la fraction non convertie Download PDFInfo
- Publication number
- FR3076295A1 FR3076295A1 FR1850028A FR1850028A FR3076295A1 FR 3076295 A1 FR3076295 A1 FR 3076295A1 FR 1850028 A FR1850028 A FR 1850028A FR 1850028 A FR1850028 A FR 1850028A FR 3076295 A1 FR3076295 A1 FR 3076295A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- hydrotreatment
- heavy fraction
- reactor
- stage
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G65/00—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
- C10G65/02—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only
- C10G65/12—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only including cracking steps and other hydrotreatment steps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé d'hydrotraitement d'au moins une charge hydrocarbonée comprenant les étapes suivantes a) une étape d'hydrotraitement, dans laquelle on introduit la charge hydrocarbonée et de l'hydrogène dans un réacteur d'hydrotraitement, b) une étape d'hydrocraquage subséquente à l'étape a), dans laquelle on fait passer, dans un réacteur d'hydrocraquage, l'effluent issu de l'étape a) sur un catalyseur d'hydrocraquage, c) une étape de fractionnement de l'effluent issu de l'étape b) en une fraction légère de point d'ébullition initial inférieur ou égal à 370°C et une fraction lourde de point d'ébullition initial supérieur à 370°C, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend, d) une étape de recyclage de la fraction lourde issue de l'étape c), comprenant l'hydrotraitement de ladite fraction lourde issue de l'étape c), et l'introduction de la fraction lourde hydrotraitée à l'étape a) ou à l'étape b).
Description
La présente invention se rapporte au domaine des procédés d'hydrotraitement de fractions lourdes d'hydrocarbures contenant, entre autres, des impuretés soufrées, azotées et métalliques. Plus particulièrement, l’invention propose une optimisation de la conversion et de la sélectivité de tels procédés par hydrocraquage et mise en œuvre d'un recyclage particulier.
Avantageusement, les fractions lourdes d'hydrocarbures traitées dans le cadre du présent procédé sont les distillais sous vide (DSV), et les huiles désasphaltées, en tant que charge unique ou en mélange. Les charges liquides contiennent des asphaltènes à raison d'au plus 2% poids et des polyaromatiques à raison d’au plus 2% poids.
Les procédés d'hydrocraquage permettent de convertir des fractions pétrolières, en particulier les distillais sous vide (DSV) en produits plus légers et plus valorisables (essence, distillais moyens). Les distillais sous vide contiennent des teneurs variables de contaminants divers (composés soufrés, azotés en particuliers) : il est donc nécessaire de réaliser une étape d'hydrotraitement de la charge avant l'étape d'hydrocraquage proprement dite qui va permettre de rompre des liaisons C-C et de produire les coupes légères visées.
L'objectif de l'étape d'hydrotraitement est de purifier la charge sans trop modifier le poids moléculaire moyen de celle-ci. Il s'agit en particulier d'éliminer les composés soufrés ou azotés contenus dans celle-ci. Les principales réactions visées sont l'hydrodésulfuration, l'hydrodéazotation et l'hydrogénation des aromatiques. La composition et l'utilisation des catalyseurs d'hydrotraitement sont particulièrement bien décrites dans l'article de B. S Clausen, H. T. Topsoe, et F. E. Massoth, issu de l'ouvrage Catalysis Science and Technology, volume 11 (1996), Springer-Verlag..
Le traitement de ce type de charge se fait usuellement dans des procédés à lits fixes. Dans ces procédés, la charge circule à travers plusieurs lits catalytiques disposés en série, dans un ou plusieurs réacteurs, pour réaliser l'hydroraffinage profond (HDR) de la charge, et en particulier l'hydrodéazotation (HDN) et l'hydrodésulfuration (HDS), avant de réaliser l'hydrocraquage de la charge dans le ou les derniers lits catalytiques. Les effluents soutirés après le dernier lit catalytique sont ensuite fractionnés pour produire différentes coupes pétrolières.
Le procédé selon l’invention met en œuvre, en amont de la section d'hydrocraquage (utilisant un catalyseur zéolithique, amorphe ou mixte), une section d'hydroraffinage sur catalyseur généralement de support aluminique.
Bien qu'utilisant les meilleurs systèmes catalytiques, on s'aperçoit que la durée d'opération de ce type de procédés peut être réduite de façon importante lors de l'utilisation de charges contenant plus de 200 ppm en poids d'asphaltènes et des polyaromatiques. La durée de cycle est définie comme la durée pour laquelle la température du réacteur est inférieure à généralement 420°C pour garder une performance en sortie du réacteur constante. Au-delà de cette température et donc de ce temps de cycle, l’unité doit être arrêtée.
En effet, les catalyseurs d'hydrotraitement se désactivent progressivement du fait de la présence d’impuretés dans la charge, telles que les composés azotés, sulfurés et les asphaltènes, ou des molécules aromatiques précurseurs de coke (tels que les HPNA). Ceci conduit à une diminution des performances catalytiques ce qui mène à une désactivation accélérée des catalyseurs. Pour compenser cette désactivation, on peut augmenter les températures opératoires, mais ceci favorise la formation de coke et l'augmentation des pertes de charge.
En outre, les procédés d’hydrocraquage catalytique ne permettent pas de transformer entièrement les distillais sous vide en coupes légères. Après fractionnement, il reste donc une proportion plus ou moins important de DSV non converti (UnConverted Oil ou UCO en terminologie anglo-saxone). Pour augmenter la conversion, et la sélectivité en gasoil et kérosène, il est connu de recycler les DSV non convertis à l’entrée du réacteur d’hydrotraitement ou à l’entrée du réacteur d’hydrocraquage. Toutefois, le recyclage de l’UCO entraîne une diminution de la durée de cycle de la section hydrotraitement ou d’hydrocraquage. En effet, la concentration importante en molécules polyaromatiques lourdes (HPNA, Heavy PolyNuclear Aromatics) présentes dans l’UCO, encrasse les équipements et désactive les catalyseurs mis en œuvre lors de l’hydrotraitement ou de l’hydrocraquage.
La demanderesse a mis en évidence qu’il était possible d’optimiser le temps de cycle dans le réacteur d’hydrotraitement ou dans le réacteur d’hydrocraquage tout en gardant la sélectivité en opérant un hydrotraitement bien spécifique sur le recycle issu du fractionnement. Lorsque le catalyseur mis en œuvre dans la section de recyclage est désactivé, le réacteur peut être court-circuité de manière à régénérer ou remplacer le catalyseur sans qu’il soit nécessaire de mettre toute l’installation à l’arrêt.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'hydrotraitement d'au moins une charge hydrocarbonée comprenant les étapes suivantes :
a) une étape d'hydrotraitement, dans laquelle on introduit la charge hydrocarbonée et de l'hydrogène dans un réacteur d'hydrotraitement,
b) une étape d’hydrocraquage subséquente à l’étape a), dans laquelle on fait passer, dans un réacteur d’hydrocraquage, l'effluent issu de l’étape a) sur un catalyseur d’hydrocraquage,
c) une étape de fractionnement de l’effluent issu de l’étape b) en une fraction légère de point d’ébullition initial inférieur ou égal à 370 °C et une fraction lourde de point d’ébullition initial supérieur à 370°C ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend,
d) une étape de recyclage de la fraction lourde issue de l’étape c), comprenant
- l’hydrotraitement de ladite fraction lourde issue de l’étape c), et
- l’introduction de la fraction lourde hydrotraitée à l’étape a) ou à l’étape b).
Le procédé selon l’invention permet d’hydrotraiter spécifiquement les molécules polyaromatiques lourdes n’ayant pas été éliminées voire générées lors de l’étape a) d’hydrotraitement ou b) d’hydrocraquage. Cet hydrotraitement spécifique sur le recycle permet l’hydrogénation très spécifique des HPNA dans des conditions opératoires (températures et WH) les plus adaptées à cette réaction. Par exemple, l’hydrogénation des HPNA est thermodynamiquement plus favorable pour des températures relativement faibles. En outre, le volume de recycle étant significativement inférieur à celui de la charge, le réacteur d’hydrotraitement opéré dans l’étape d) de recyclage peut être de dimension significativement réduite par rapport au réacteur d’hydrotraitement de la charge. Enfin, la charge hydrocarbonée traitée dans le procédé selon l’invention est constituée d’un mélange de distillais sous vide (DSV ou VGO selon l’abréviation anglosaxone pour Vacuum GasOil)l lourd et de HPNA. Or, l’hydrogénation du DSV lourd se fait de manière préférentielle par rapport à celle des HPNA dans l’étape a) d’hydrotraitement. Le fait d’hydrotraiter spécifiquement les HPNA dans le recycle permet de forcer leur hydrogénation, en mettant en œuvre des quantités contrôlées et réduites d’hydrogène.
La charge
L'invention concerne un procédé d'hydrotraitement d'au moins une charge hydrocarbonée.
Des charges très variées peuvent être traitées par les procédés d'hydrocraquage selon l'invention. La charge mise en œuvre dans le procédé d'hydrocraquage selon l'invention est de préférence une charge hydrocarbonée présentant une température moyenne pondérée (TMP) supérieure à 410°C. La TMP est définie à partir de la température à laquelle distillent 5%, 50% et 95% du volume de la charge selon la formule suivante : TMP = (T 5% + 2 x T 50% + 4 x T 95%)/ 7. La TMP est calculée à partir de valeurs de distillation simulée. La TMP de la charge est supérieure à 410°C et de préférence inférieure 600°C, et de manière plus préférée inférieure à 580O. La charge hydrocarbonée traitée a généralement un intervalle de distillation compris entre 250 °C et 650 O, de préférence entre 300 et 580O. Dans la suite du texte, nous appellerons conventionnellement cette charge distillatdistillat sous vide, mais cette désignation n'a aucun caractère restrictif. Toute charge hydrocarbonée contenant du soufre et des composés azotés inhibiteurs de l'hydrotraitement, et une TMP similaire à celle d'une coupe distillatdistillat sous vide peut être concernée par le procédé objet de la présente invention. La charge hydrocarbonée peut être de nature chimique quelconque, c'est à dire posséder une répartition quelconque entre les différentes familles chimiques notamment les paraffines, oléfines, naphtènes et aromatiques.
La charge entrant dans la section d’hydrotraitement (HDT) est une charge hydrocarbonée dont au moins 50% poids des composés présentent un point d’ébullition initial supérieur à340°C et un point d'ébullition final inférieur à 540°C, de préférence dont au moins 60% poids, de manière préférée dont au moins 75% poids et de manière plus préférée dont au moins 80% poids des composés présentent un point d'ébullition initial supérieur à 340°C et un point d'ébullition final inférieur à 540 O.
Ladite charge hydrocarbonée est avantageusement choisie parmi les distillais sous vide (ou
DSV), les effluents issus d'une unité de craquage catalytique FCC (Fluid Catalytic Cracking selon la terminologie anglo-saxonne), les gazoles légers issus d'une unité de craquage catalytique (ou LCO pour Light Cycle Oil selon la terminologie anglo-saxonne), les huiles de coupe lourde (HCO pour Heavy Cycle Oil selon la terminologie anglo-saxonne), les effluents paraffiniques issus de la synthèse Fischer-Tropsch, les effluents issus de la distillation sous vide, tels que par exemple les fractions gazoles de type VGO (Vacuum Gas Oil selon la terminologie anglo-saxonne), les effluents issus de procédé de liquéfaction du charbon, les charges issues de la biomasse ou les effluents provenant de la conversion de charges issues de la biomasse, et les extraits aromatiques et les charges provenant d'unités d'extraction d'aromatiques, pris seuls ou en mélange. De préférence, ladite charge hydrocarbonée est une coupe distillatdistillat sous vide. La coupe distillatdistillat sous vide est généralement issue de la distillation sous vide du pétrole brut. Ladite coupe distillatdistillat sous vide comprend des composés aromatiques, des composés naphténiques et/ou des composés paraffiniques.
Ladite coupe distillatdistillat sous vide peut éventuellement comprendre des hétéroatomes choisis parmi l'azote, le soufre et le mélange de ces deux éléments. Lorsque l'azote est présent dans ladite charge à traiter, la teneur en azote est supérieure ou égale à 300 ppm, de préférence ladite teneur est comprise entre 300 et 10000 ppm poids, de manière préférée entre 500 et 10000 ppm poids, de manière plus préférée entre 700 et 4000 ppm poids et de manière encore plus préférée entre 1000 et 4000 ppm. Lorsque le soufre est présent dans ladite charge à traiter, la teneur en soufre est comprise entre 0,01 et 5% poids, de manière préférée comprise entre 0,2 et 4% poids et de manière encore plus préférée entre 0,5 et 3% poids. Ladite coupe distillatdistillat sous vide peut éventuellement également contenir des métaux, en particulier du nickel et du vanadium. La teneur cumulée en nickel et vanadium de ladite coupe distillatdistillat sous vide est de préférence inférieure à 10 ppm poids. La teneur en asphaltènes de ladite charge hydrocarbonée est généralement inférieure à 3000 ppm, de manière préférée inférieure à 1000 ppm, de manière encore plus préférée inférieure à 200 ppm.
Dans un mode de réalisation préféré, ladite charge hydrocarbonée de type distillât sous vide (ou DSV) peut être utilisée telle quelle, c'est-à-dire seule ou en mélange avec d'autres coupes hydrocarbonées, de préférence choisies parmi les effluents issus d'une unité de craquage catalytique FCC (Fluid Catalytic Cracking selon la terminologie anglo-saxonne), les gazoles légers issus d'une unité de craquage catalytique (ou LCO pour Light Cycle Oil selon la terminologie anglo-saxonne), les huiles de coupe lourde (HCO pour Heavy Cycle Oil selon la terminologie anglo-saxonne), les résidus atmosphériques et de résidus sous vide issus de la distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, les effluents paraffiniques issus de la synthèse Fischer- Tropsch, les effluents issus de la distillation sous vide, tels que par exemple les fractions gazoles de type VGO (Vacuum Gas Oil selon la terminologie anglosaxonne), les huiles désalphaltées ou DAO (Deasphalted Oil selon la terminologie anglosaxonne), les effluents issus de procédé de liquéfaction du charbon, les charges issues de la biomasse ou les effluents provenant de la conversion de charges issues de la biomasse, et les extraits aromatiques et les charges provenant d'unités d'extraction d'aromatiques, prises seules ou en mélange.
Dans le cas préféré ou ladite charge hydrocarbonée de type distillât sous vide (ou DSV) est utilisée en mélange avec d'autres coupes hydrocarbonées, lesdites coupes hydrocarbonées ajoutées seules ou en mélange, sont présentées à au plus 50% poids dudit mélange, de préférence à au plus 40% poids, de manière préférée à au plus 30% poids et de manière plus préférée à au plus 20% poids dudit mélange.
Hydrotraitement
Conformément à l'invention, l’étape a) d'hydrotraitement de ladite charge hydrocarbonée selon l'invention peut être mise en œuvre dans les conditions usuelles, bien connues de l’homme du métier.
L'objectif de l'étape d'hydrotraitement est de purifier la charge sans trop modifier le poids moléculaire moyen de celle-ci. Il s'agit en particulier d'éliminer les composés soufrés ou azotés contenus dans celles-ci. Les principales réactions visées sont l'hydrodésulfuration, l'hydrodéazotation et l'hydrogénation des aromatiques. La composition et l'utilisation des catalyseurs d'hydrotraitement sont particulièrement bien décrites dans l'article de B. S Clausen, H. T. Topsoe, et F. E. Massoth, issu de l'ouvrage Catalysis Science and Technology, volume 11 (1996), Springer-Verlag.
En particulier, l’hydrotraitement peut être opéré à une température comprise entre 250°C et 430°C, de préférence entre 350°C et 405°C à une pression totale comprise entre 9 MPa et 20 MPa et de préférence entre 10 MPa et 15 MPa avec un ratio volume d'hydrogène par volume de charge hydrocarbonée compris entre 200 et 2000 litres par litre et de préférence compris entre 250 et 1400 litres par litre et à une Vitesse Volumique Horaire (WH) définie par le rapport du débit volumique de charge hydrocarbonée liquide par le volume de catalyseur chargé dans le réacteur comprise entre 0,5 et 5 h’1, et de préférence entre 0,7 et 3 h’1.
Conformément à l'invention, le catalyseur utilisé dans l’étape a) d'hydrotraitement possèdent généralement des fonctions hydrodésulfurantes et hydrogénantes, et comprend au moins un métal des groupes VIB et/ou VIII de la classification périodique et un support.
De préférence, les éléments du groupe VIII sont choisis parmi les métaux nobles et non nobles du groupe VIII et de préférence parmi le fer, le cobalt, le nickel, le ruthénium, le rhodium, le palladium, l'osmium, l'iridium ou le platine, pris seuls ou en mélange et de manière préférée parmi le cobalt et le nickel, pris seuls ou en mélange.
Dans le cas où les éléments du groupe VIII sont choisis parmi les métaux non nobles du groupe VIII, les éléments du groupe VIII sont avantageusement choisis parmi le cobalt et le nickel, pris seuls ou en mélange. De préférence, les éléments du groupe VIB sont choisis parmi le tungstène et le molybdène, pris seuls ou en mélange. Dans le cas où la fonction hydrogénante comprend un élément du groupe VIII et un élément du groupe VIB, les associations de métaux suivants sont préférées: nickel-molybdène, cobalt-molybdène, fermolybdène, fer-tungstène, nickel-tungstène, cobalt-tungstène, et de manière très préférée: nickel-molybdène, cobalt-molybdène, nickel-tungstène. Il est également possible d'utiliser des associations de trois métaux telles que par exemple nickel-cobalt-molybdène. Lorsqu'une combinaison de métaux du groupe VI et du groupe VIII est utilisée, le catalyseur est alors préférentiellement utilisé sous une forme sulfurée. Selon un mode préféré de réalisation, l’étape a) d’hydrotraitement met en œuvre un catalyseur nickel-molybdène (NiMo) sur alumine ou nickel-molybdène (NiMo) ou nickel-tungstène (NiW) sur silicealumine.
Dans le cas où le catalyseur comprend au moins un métal du groupe VIB en combinaison avec au moins un métal non noble du groupe VIII, la teneur en métal du groupe VIB est avantageusement comprise entre 5 et 45% en poids d'oxyde par rapport à la masse totale dudit catalyseur, de manière préférée entre 10 et 40% en poids d'oxyde et de manière très préférée entre 15 et 35% en poids d'oxyde et la teneur en métal non noble du groupe VIII est avantageusement comprise entre 0,5 et 10% en poids d'oxyde par rapport à la masse totale dudit catalyseur, de manière préférée entre 1 et 8% en poids d'oxyde et de manière très préférée entre 1,5 et 6% en poids d'oxyde. De manière avantageuse, le catalyseur utilisé dans le procédé selon l'invention peut contenir au moins un élément dopant choisi parmi le phosphore, le bore, le fluor ou le silicium, seul ou en mélange. De manière préférée le dopant est le phosphore.
Lorsque le catalyseur contient du phosphore, la teneur en phosphore dans ledit catalyseur est de préférence comprise entre 0,5 et 15 % poids de P205, de manière plus préférée entre 1 et 10 % poids de P205, de manière très préférée entre 2 et 8 % poids de P205.
De préférence, le catalyseur utilisé dans l’étape d’hyrotraitement du procédé selon l'invention comprend un support. De préférence, le support peut être de la silice, de l'alumine, de la silice-alumine, ou tout autre support connu de l’homme de l’art. L’alumine est un support particulièrement préféré.
Selon un mode particulier de réalisation, l’hydrotraitement met en œuvre différentes réactions :
- l’hydrogénation des aromatiques
- l’hydrodéazotation
- l’hydrodésulfuration
L’effluent issu de l’étape a) d’hydrotraitement présente de préférence une teneur en azote inférieure à 300ppm en poids, plus préférentiellement inférieure à 50ppm en poids.
Hydrocraguage
Le procédé selon l’invention met ensuite en œuvre une étape b) d’hydrocraquage subséquente à l’étape a), dans laquelle on fait passer, dans un réacteur d’hydrocraquage, l'effluent de la première étape sur un catalyseur d’hydrocraquage.
L'hydrocraquage permet de convertir des fractions pétrolières, en particulier les distillais sous vide (DSV) en produits plus légers et plus valorisables (essence, distillais moyens).
L’étape b) d’hydrocraquage est généralement effectuée à une température comprise entre 250 et 480 °C, avantageusement comprise entre 320 et 450 °C, de préférence entre 330 et 435°C, sous une pression comprise entre 2 et 25 MPa, de manière préférée entre 3 et 20 MPa, la vitesse spatiale (débit volumique de charge divisé par le volume du catalyseur) étant comprise entre 0,1 et 20h_1 et de préférence entre 0,1 et 6h_1, de préférence entre 0,2 et 3h 1, et la quantité d'hydrogène introduite est telle que le rapport volumique litre d'hydrogène / litre d'hydrocarbure soit compris entre 80 et 5000I/I et le plus souvent entre 100 et 2000 l/l.
Les catalyseurs d'hydrocraquage sont du type bifonctionnel : ils associent une fonction acide à une fonction hydro-déshydrogénante. La fonction acide est apportée par des supports poreux dont les surfaces varient généralement de 150 à 800 m2.g_1 et présentant une acidité superficielle, telles que les alumines halogénées (chlorées ou fluorées notamment), les combinaisons d'oxydes de bore et d'aluminium, les aluminosilicates mésoporeux amorphes ou cristallisés et les zéolithes dispersées dans un liant oxyde. La fonction hydrodéshydrogénante est apportée par la présence d'une phase active à base d'au moins un métal du groupe VIB et éventuellement au moins un métal du groupe VIII du tableau périodique des éléments. Les formulations les plus courantes sont de type nickel-molybdène (NiMo) et nickel-tungstène (NiW) et plus rarement de type cobalt-molybdène (CoMo). Après préparation, la fonction hydro-déshydrogénante se présente souvent sous forme d'oxyde. Les méthodes usuelles conduisant à la formation de la phase hydro-déshydrogénante des catalyseurs d'hydrocraquage consistent en un dépôt de précurseur(s) moléculaire(s) d'au moins un métal du groupe VIB et éventuellement au moins un métal du groupe VIII sur un support oxyde acide par la technique dite d'imprégnation à sec suivi des étapes de maturation, séchage et calcination conduisant à la formation de la forme oxydée du(des)dit(s) métal(aux) employé(s). La forme active et stable pour les procédés d'hydrocraquage étant la forme sulfurée, ces catalyseurs doivent subir une étape de sulfuration. Celle-ci peut être réalisée dans l'unité du procédé associé (on parle alors de sulfuration in-situ) ou préalablement au chargement du catalyseur dans l'unité (on parle alors de sulfuration ex-situ).
Fractionnement
Le produit issu de l’étape b) d'hydrocraquage est ensuite séparé en une fraction légère de point d’ébullition initial inférieur ou égal à 370°C et une fraction lourde de point d’ébullition initial supérieur à 370 O.
Le fractionnement est de préférence opéré par distillation comprenant au moins un ballon de flash et une distillation atmosphérique, et éventuellement une distillation sous vide. A partir de la distillation atmosphérique, on récupère au moins un distillât atmosphérique (fraction légère) et un résidu atmosphérique (fraction lourde).
La fraction légère dont le point d’ébullition initial est généralement inférieur à 370 voire 350 °C est généralement coupée en plusieurs coupe étroite de distillations pour sélectivement envoyée les coupes étroites aux pools carburants (essence, kérosène, et diesel). Ainsi, selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la fraction légère issue de l’étape c) est encore séparée en une coupe essence, une coupe kérosène, et une coupe diesel. En particulier :
- la fraction gazole est une coupe de point d'ébullition initial d'environ 250 °C et de point d'ébullition final d'environ 370O,
- la fraction kérosène est une coupe de point d'ébullition initial d'environ 150°C et de point d'ébullition final d'environ 250O, et
- la fraction essence est une coupe de point d'ébullition final d'environ 150 °C.
La fraction lourde, généralement minoritaire (< 49%pds) par rapport à la fraction légère est quant à elle recyclée. La fraction lourde contient donc les espèces ayant un point d’ébullition supérieure à 350 voire 370°C, c’est-à-dire les molécules aromatiques les plus lourdes et les plus condensées, que l’on nomme généralement selon l’abréviation anglo-saxonne HPNA (Heavy PolyNuclear Aromatics). Les HPNA sont des précurseurs de coke, qui encrassent les équipements et désactivent fortement les catalyseurs mis en oeuvre à l’étape a) d’hydrotraitement ou l’étape b) d’hydrocraquage.
Dans le cadre de la présente invention, ils sont donc recyclés de manière spécifique pour être valorisés, et améliorer les niveaux de conversion et de sélectivité du procédé de l’invention.
Recyclage
Ainsi, à l’issue du fractionnement, la fraction lourde comprenant les molécules aromatiques les plus lourdes est recyclée en deux étapes :
- l’hydrotraitement de ladite fraction lourde issue de l’étape c), et
- l’introduction de la fraction lourde hydrotraitée à l’étape a) ou à l’étape b).
Selon un mode préféré de réalisation, la fraction lourde hydrotraitée est recyclée à l’étape a).
La fraction lourde hydrotraitée recyclée à l’étape a) ou à l’étape b) est de préférence minoritaire par rapport à la charge hydrocarbonée introduite à l’étape a) ou à l’étape b). En particulier, la fraction recyclée représente entre 1 et 33% en poids, par rapport au poids total de la charge introduite à l’étape a), comprenant la charge hydrocarbonée et le recycle.
L’hydrotraitement de ladite fraction lourde issue de l’étape c) peut notamment être opéré dans un réacteur d’hydrotraitement spécifique, dans les conditions opératoires détaillées précédemment pour la mise en œuvre de l’étape a).
Selon une première variante de l’invention, l’hydrotraitement de ladite fraction lourde issue de l’étape c) peut être réalisé dans au moins un réacteur d’hydrotraitement pouvant être court-circuité.
Dans cette première variante, l’hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) mise en œuvre dans l’étape d) de recyclage comprend les étapes suivantes :
i) une étape dans laquelle ladite fraction lourde est introduite dans le réacteur d’hydrotraitement en présence d’un catalyseur d’hydrotraitement, et la fraction lourde hydrotraitée est envoyée à l’étape a) ou à l’étape b) ii) une étape durant laquelle le réacteur d’hydrotraitement est court-circuité, le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé, et la fraction lourde issue de l’étape c) est envoyée directement à l’étape a) ou à l’étape b) sans prétraitement iii) une étape durant laquelle le réacteur d’hydrotraitement dont le catalyseur a été régénéré et/ou remplacé est reconnecté, et la fraction lourde est à nouveau hydrotraitée avant d’être envoyée à l’étape a) ou à l’étape b).
La figure 1 illustre ce mode de réalisation. La charge hydrocarbonée 1, correspondant à un distillât sous vide, est introduite dans la zone d’hydrotraitement A. La charge 1 est mélangée à l’effluent recyclé 6 en proportion minoritaire. La charge 1 et l’effluent 6 se mélangent physiquement (mélange 2) avant d’entrer dans la zone d’hydrotraitement A. Cette section sert principalement à enlever l’azote organique et le soufre venant de la charge 1, l’effluent 6 contenant peu d’azote. La section A opère préférentiellement à une pression de 14 MPa, en présence d’un catalyseur classique d’hydrotraitement des DSV. L’effluent 3 produit lors de l’hydrotraitement dans la section A se caractérise par une faible teneur en azote, généralement inférieure à 300ppm poids, plus préférentiellement inférieure à 50ppm poids. L’effluent 3 est ensuite introduit dans la section B d’hydrocraquage en lits fixe de distillais sous vides contenant un catalyseur d’hydrocraquage de DSV classique. L’effluent 4 résultant de l’étape d’hydrocraquage B est ensuite envoyé dans une étape de fractionnement C. L’étape de fractionnement C permet de séparer par point d’ébullition (notamment par distillation) la partie légère 5a de la partie lourde 5b de l’effluent 4. La partie 5a dont le point d’ébullition initial est généralement inférieur à 370 voire 350°C est généralement coupée en plusieurs coupe étroite de distillations pour sélectivement envoyée les coupes étroites aux pools carburants (essence, kérosène, et diesel). La partie 5b, généralement minoritaire par rapport à la partie 5a est quant à elle recyclée à la section D. La partie 5b contient les espèces les plus lourdes ayant un point d’ébullition supérieure à 350 voire 370O, en particulier les molécules aromatiques les plus lourdes et les plus condensées aromatiquement, généralement appelées selon l’abréviation anglo-saxonne HPNA (Heavy PolyNuclear Aromatics). Les HPNA sont des précurseurs de coke, qui désactivent fortement les catalyseurs utilisés en section A s’ils y sont directement envoyés. La section D contient des catalyseurs d’hydrotraitement classique et est également alimentée en hydrogène pour augmenter la pression à 14 MPa dans cette section D. La section D permet donc de réduire la teneur en HPNA significativement et seulement sur la partie recyclée pour protéger le réacteur de la section A, en ciblant le flux de recycle 5b le plus aromatique. Le réacteur d’hydrotraitement mis en œuvre dans la section D peut être court-circuité (by-passable). L’utilisation dans la section D de réacteur(s) by-passable(s) permet ainsi de maximiser la durée de cycle du procédés en hydrogénant les aromatiques les plus réfractaires à l’hydrotraitement dans la section A. L’effluent 6 sortant de la section D a une teneur en HPNA faible lorsque la section D est en fonctionnement, et peut donc être mixé à la charge 1 pour faire le mélange 2. Cependant, lorsque le catalyseur présent dans la section D est désactivé, le flux 5b évite la section D (by-pass) et est envoyé directement à l’étape a), pour être mélangé à la charge hydrocarbonée 1.
En variante (en pointillés), la fraction lourde hydrotraitée 6 est recyclée après la section D, en sortie de la section A en mélange avec l’effluent 3.
Dans cette première variante, l’hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) peut être réalisé dans plusieurs réacteurs d’hydrotraitement en série, pouvant chacun être courtcircuité pour permettre la régénération et/ou le remplacement du catalyseur. La fraction lourde issue de l’étape c) est alors hydrotraitée dans les réacteurs d’hydrotraitement qui n’ont pas été court-circuités.
Ainsi, l'hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) peut comprendre les étapes suivantes :
i) une étape dans laquelle la fraction lourde est introduite dans plusieurs réacteurs d’hydrotraitement en série, en présence de catalyseurs d’hydrotraitement et d’hydrogène, et la fraction lourde hydrotraitée est envoyée à l’étape a) ou à l’étape b), ii) une étape durant laquelle l’un des réacteurs d’hydrotraitement est court-circuité, le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé, et la fraction lourde issue de l’étape c) est hydrotraitée dans les réacteurs d’hydrotraitement qui n’ont pas été court-circuités avant d’être et envoyée directement à l’étape a) ou à l’étape b), iii) une étape durant laquelle le réacteur d’hydrotraitement dont le catalyseur a été régénéré et/ou remplacé est reconnecté et la fraction lourde y est à nouveau hydrotraitée avant d’être envoyée à l’étape a) ou à l’étape b).
Selon une seconde variante de l’invention, l’hydrotraitement de ladite fraction lourde issue de l’étape c) peut être réalisé dans au moins deux réacteurs d’hydrotraitement permutables.
Dans cette une seconde variante, l’hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) mise en œuvre dans l’étape d) de recyclage comprend les étapes suivantes :
i) une étape dans laquelle les au moins deux réacteurs d’hydrotraitement sont utilisés pendant une durée au plus égale au temps de désactivation et/ou de colmatage du réacteur le plus en amont par rapport au sens global de circulation de la fraction lourde issue de l’étape c), ii) une étape durant laquelle la fraction lourde issue de l’étape c) pénètre directement dans le réacteur se situant immédiatement après celui qui était le plus en amont au cours de l'étape i) et durant laquelle le réacteur qui était le plus en amont au cours de l'étape i) est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, et iii) une étape durant laquelle les au moins deux réacteurs d’hydrotraitement sont utilisés, le réacteur dont le catalyseur a été régénéré au cours de l'étape ii) étant reconnecté de manière à être en aval de l'ensemble des au moins deux réacteurs d’hydrotraitement, ladite étape étant poursuivie pendant une durée au plus égale au temps de désactivation et/ou de colmatage du réacteur le plus en amont par rapport au sens global de circulation de la fraction lourde issue de l’étape c).
Dans cette seconde variante, le réacteur le plus en amont dans le sens global de circulation de la fraction lourde issue de l’étape c) se charge progressivement en métaux, coke, sédiments et autres impuretés diverses et est déconnecté dès que souhaité mais le plus souvent lorsque le catalyseur qu’il contient est pratiquement saturé en impuretés diverses.
Dans une forme préférée de réalisation de cette seconde variante, on utilise une section de recyclage particulière permettant la permutation en marche de ses réacteurs d’hydrotraitement, c'est-à-dire sans arrêter le fonctionnement de l'unité. Selon un mode préféré de réalisation, le recyclage fonctionne dans des conditions proches de l’unité d’hydrotraitement, et est notamment opéré à une température comprise entre 250 °C et 430O, à une pression totale comprise entre 9 MPa et 20 MPa, avec un ratio volume d'hydrogène par volume de charge hydrocarbonée compris entre 200 et 2000 litres par litre et à une Vitesse Volumique Horaire (WH) comprise entre 0,5 et 5 h’1. En outre, un système de pressurisation/dépressurisation et de robinets-vannes de technologie appropriée permet de permuter les réacteurs d’hydrotraitement sans arrêter l'unité, c'est-à-dire sans en affecter le facteur opératoire, puisque toutes les opérations de lavage, stripage, déchargement du catalyseur usé, rechargement du catalyseur frais, chauffage, sulfuration se font sur le réacteur déconnecté.
Les réacteurs d ‘hydrotraitement mis en œuvre dans la section de recyclage peuvent de préférence présenter un volume beaucoup plus faible (généralement deux fois plus petit) que le réacteur d’hydrotraitement mis en œuvre dans l’étape a) puisqu’ils ne traitent que la fraction lourde non convertie issue de l’étape c). Les coûts opératoires de cette section de recyclage sont donc bien moindres que ceux d’installations connues mettant par exemple en œuvre des zones de garde en amont de l’étape a) d’hydrotraitement, pour prétraiter la charge.
La figure 2 illustre cette seconde variante de l’invention. La figure 2 est analogue à la figure 1, mais illustre une section D comprenant deux réacteurs permutables d’hydrotraitement (nommé PRS selon l’abréviation anglo-saxonne Permutable Reactor System). La section D contient des catalyseurs d’hydrotraitement (préférentiellement de type NiMo sur alumine). L’utilisation dans la section D de réacteurs permutables permet de maximiser la durée de cycle du procédés en hydrogénant les aromatiques les plus réfractaires à l’hydrotraitement dans la section A. En effet, le système de permutations de la section D permet de changer le catalyseur d’hydrotraitement autant que nécessaire sans interrompre le fonctionnement du procédé.
Exemples
Exemple 1 selon l’art antérieur
On a mis en œuvre le procédé tel qu’illustré à la figure 1, mais avec un recycle envoyé directement de la section C de fractionnement vers la section A d’hydrotraitement, sans 5 réacteur by-passable sur le recycle.
La charge 1 est un distillât sous vide d’origine arabian avec les propriétés suivantes :
| Charge 1 | ||
| Densité | 0.9300 | q/cc |
| %370+ | 98 | % |
| N | 1500 | PPm |
| HPNA | 1000 | PPm |
| Quantité | 100 | BASE 100 |
La charge 1 est mélangée à la 5b, dont la composition est la suivante :
| Charge 5b | ||
| Densité | 0.8800 | g/cc |
| %370+ | 99 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 5800 | PPm |
| Quantité | 35 | BASE 100 |
La charge 1 et la charge 5b sont mélangées pour donner le mélange 2 ayant la composition suivante :
| Charge 2 | ||
| Densité | 0.9043 | g/cc |
| %370+ | 98.3 | % |
| N | 1111 | PPm |
| HPNA | 2240 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 2 est introduite dans la section A avec les conditions opératoires suivantes :
| section A | |
| Catalyseurs | NiMo sur alumine |
| Pression | 140 bars |
| Ratio H2/HC | 1000 L/L |
| WH | 1.8 h-1 |
| Température initiale | 390 °C |
| Temps de cycle estimé | 12 mois |
La charge 3 est produite avec les caractéristiques suivantes
| Charge 3 | ||
| Densité | 0.8850 | g/cc |
| %370+ | 80 | % |
| N | 20 | PPm |
| HPNA | 2000 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 3 est introduite dans la section B pour donner la charge 4
| Section B | |
| Catalyseurs | NiMo + zéolite sur alumine |
| Pression | 140 bars |
| Ratio H2/HC | 1000 L/L |
| WH | 1.8 h-1 |
| Température initiale | 400 °C |
| Temps de cycle estimé | non limitant |
Les caractéristiques de la charge 4 sont les suivantes :
| Charge 4 | ||
| Densité | 0.8200 | q/cc |
| %370+ | 26 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 1500 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 4 est envoyée dans une colonne de distillation atmosphérique permettant de séparer l’effluent 4 en 5a et 5b.
La charge 5a peut être valorisée en coupe carburant directement alors que la coupe 5b est recyclée. Les caractéristiques de la charge 5a sont les suivantes (celles de 5b sont 5 mentionnées ci-dessus) :
| Charge 5a | ||
| Densité | 0.7800 | q/cc |
| %370+ | 0 | % |
| N | 0 | ppm |
| HPNA | 0 | ppm |
| Quantité | 100 | BASE 100 |
Exemple 2 selon l’invention.
On a mis en œuvre le procédé de l’exemple 1, dans lequel le recycle au R1 est traité dans une section D d’hydrotraitement constituée d’un réacteur by-passable.
La charge 1 est celle mise en œuvre dans l’exemple 1.
La charge 1 est mélangée à la charge 6, dont la composition est la suivante :
| Charge 6 | ||
| Densité | 0.8750 | g/cc |
| %370+ | 95 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 2500 | PPm |
| Quantité | 35 | BASE 100 |
La charge 1 avec la charge 6 sont mélangées pour donner le mélange 2 suivant :
| Charge 2 | ||
| Densité | 0.9017 | g/cc |
| %370+ | 97.2 | % |
| N | 1111 | ppm |
| HPNA | 1389 | ppm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 2 est introduite dans la section A avec les conditions opératoires de l’exemple 1. La charge 3 est produite avec les caractéristiques suivantes :
| Charge 3 | ||
| Densité | 0.8850 | Q/cc |
| %370+ | 80 | % |
| N | 20 | PPm |
| HPNA | 1200 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 3 est introduite dans la section B (opérée dans les conditions de l’exemple 1) pour donner la charge 4 dont les caractéristiques sont les suivantes :
| Charge 4 | ||
| Densité | 0.8200 | q/cc |
| %370+ | 26 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 1040 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 4 est envoyée dans une colonne de distillation atmosphérique permettant de séparer l’effluent 4 en 5a et 5b. La charge 5a peut être valorisée en coupe carburant directement alors que la coupe 5b est recyclée. Les caractéristiques de la charge 5a sont les suivantes :
| Charge 5a | ||
| Densité | 0.7800 | g/cc |
| %370+ | 0 | % |
| N | 0 | ppm |
| HPNA | 0 | ppm |
| Quantité | 100 | BASE 100 |
Les caractéristiques de la charge 5b sont les suivantes
| Charge 5b | ||
| Densité | 0.8800 | q/cc |
| %370+ | 99 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 4000 | PPm |
| Quantité | 35 | BASE 100 |
La charge 5b est mélangée à de l’hydrogène pour être hydrotraitée dans une section D comprenant un réacteur by-passable opéré dans les conditions suivantes :
| section D | |
| Catalyseurs | NiMo sur alumine |
| Pression | 140 bars |
| Ratio H2/HC | 1000 L/L |
| WH | 4.0 h-1 |
| Température initiale | 400 °C |
| Temps de cycle | 6 mois puis by-passé ensuite pendant 8 mois |
Le réacteur D fonctionne pendant 6 mois, puis est by-passé pour permettre le remplacement ou la régénération de son catalyseur désactivé. La charge 5b est alors envoyée directement dans le réacteur A, lequel continue de fonctionner pendant encore 8 mois avant désactivation de son catalyseur.
Les caractéristiques de l’effluent 6 sont les suivantes :
| Charge 6 | ||
| Densité | 0.8750 | g/cc |
| %370+ | 95 | % |
| N | 0 | ppm |
| HPNA | 2500 | ppm |
| Quantité | 35 | BASE 100 |
Le gain significatif en termes de temps de cycle de l’unité globale est résumé via le temps de cycle de la section A qui est limitant en termes de stabilité dans le tableau suivant
| Temps de cycle estimé de la section A | |
| Exemple 2 selon l’invention | Exemple 1 comparatif |
| 6+8 mois | 12 mois |
Exemple 3 selon l’invention.
On a mis en oeuvre le procédé de l’exemple 1, dans lequel le recycle au R1 est traité dans une section D d’hydrotraitement constituée de deux réacteurs permutables by-passable.
La charge 1 est celle mise en oeuvre dans l’exemple 1.
La charge 1 est mélangée à la charge 6, dont la composition est la suivante :
| Charge 6 | ||
| Densité | 0.8750 | q/cc |
| %370+ | 95 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 2500 | PPm |
| Quantité | 35 | BASE 100 |
La charge 1 avec la charge 6 sont mélangées pour donner le mélange 2 suivant :
| Charge 2 | ||
| Densité | 0.9017 | g/cc |
| %370+ | 97.2 | % |
| N | 1111 | PPm |
| HPNA | 1389 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 2 est introduite dans la section A avec les conditions opératoires suivantes :
| Section A | |
| Catalyseurs | NiMo sur alumine |
| Pression | 140 bars |
| Ratio H2/HC | 1000 L/L |
| WH | 1.8 h-1 |
| Température initiale | 390 °C |
| Temps de cycle estimé | 19 mois |
La charge 3 est produite avec les caractéristiques suivantes :
| Charge 3 | ||
| Densité | 0.8850 | q/cc |
| %370+ | 80 | % |
| N | 20 | PPm |
| HPNA | 1200 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 3 est introduite dans la section B (opérée dans les conditions de l’exemple 1) pour donner la charge 4 présentant les caractéristiques suivantes :
| Charge 4 | ||
| Densité | 0.8200 | g/cc |
| %370+ | 26 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 1040 | PPm |
| Quantité | 135 | BASE 100 |
La charge 4 est envoyée dans une colonne de distillation atmosphérique permettant de séparer l’effluent 4 en 5a et 5b.
La charge 5a peut être valorisée en coupe carburant directement alors que la coupe 5b est recyclée. Les caractéristiques de la charge 5a sont les suivantes :
| Charge 5a | ||
| Densité | 0.7800 | g/cc |
| %370+ | 0 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 0 | PPm |
| Quantité | 100 | BASE 100 |
Les caractéristiques de la charge 5b sont les suivantes
| Charge 5b | ||
| Densité | 0.8800 | g/cc |
| %370+ | 99 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 4000 | PPm |
| Quantité | 35 | BASE 100 |
La charge 5b est mélangée à de l’hydrogène pour être hydrotraitée dans une section D comprenant deux réacteurs permutables by-passable opérés dans les conditions suivantes :
| Section D | |
| Catalyseurs | NiMo sur alumine |
| Pression | 140 bars |
| Ratio H2/HC | 1000 L/L |
| WH | 4.0 h-1 |
| Température initiale | 400 °C |
| Temps de cycle estin | Illimité car le catalyseur peut être changé en cours cycle |
Les caractéristiques de l’effluent 6 sont les suivantes :
| Charge 6 | ||
| Densité | 0.8750 | g/cc |
| %370+ | 95 | % |
| N | 0 | PPm |
| HPNA | 2500 | PPm |
| Quantité | 35 | BASE 100 |
Le gain significatif en termes de temps de cycle de l’unité globale est résumé via le temps de cycle de la section A qui est limitant en termes de stabilité dans le tableau suivant :
| Temps de cycle estimé de la section A | |
| Exemple 3 selon l’invention | Exemple 1 comparatif |
| 19 mois | 12 mois |
Claims (13)
1. Procédé d'hydrotraitement d'au moins une charge hydrocarbonée comprenant les étapes suivantes :
a) une étape d'hydrotraitement, dans laquelle on introduit la charge hydrocarbonée et de l'hydrogène dans un réacteur d'hydrotraitement,
b) une étape d’hydrocraquage subséquente à l’étape a), dans laquelle on fait passer, dans un réacteur d’hydrocraquage, l'effluent issu de l’étape a) sur un catalyseur d’hydrocraquage,
c) une étape de fractionnement de l’effluent issu de l’étape b) en une fraction légère de point d’ébullition initial inférieur ou égal à 370°C et une fraction lourde de point d’ébullition initial supérieur à 370°C ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend,
d) une étape de recyclage de la fraction lourde issue de l’étape c), comprenant
- l’hydrotraitement de ladite fraction lourde issue de l’étape c), et
- l’introduction de la fraction lourde hydrotraitée à l’étape a) ou à l’étape b).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lequel la charge hydrocarbonée présente une température moyenne pondérée (TMP) supérieure à 410 O, et est avantageusement une coupe distillât sous vide.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape a) d’hydrotraitement est opérée à une température comprise entre 250°C et 430O, à une pression totale comprise entre 9 MPa et 20 MPa, avec un ratio volume d'hydrogène par volume de charge hydrocarbonée compris entre 200 et 2000 litres par litre et à une Vitesse Volumique Horaire (WH) comprise entre 0,5 et 5 h’1.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape a) d’hydrotraitement met en œuvre un catalyseur nickel-molybdène (NiMo) sur alumine ou nickel-molybdène (NiMo) ou nickel-tungstène (NiW) sur silice-alumine.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape b) d’hydrocraquage est effectuée à une température comprise entre 250 et 480O, sous une pression comprise entre 2 et 25 MPa, la vitesse spatiale étant comprise entre 0,1 et 20h_1, et la quantité d'hydrogène introduite est telle que le rapport volumique litre d'hydrogène / litre d'hydrocarbure soit compris entre 80 et 5000 l/l.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape b) d’hydrocraquage met en œuvre un catalyseur nickel-molybdène (NiMo) ou nickel-tungstène (NiW).
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape c) de fractionnement est opérée par distillation atmosphérique.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fraction légère issue de l’étape c) présente un point d’ébullition initial inférieur à 350 O, et peut être séparée en une coupe essence, une coupe kérosène, et une coupe diesel.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
la fraction gazole est une coupe de point d'ébullition initial d'environ 250°C et de point d'ébullition final d'environ 370°C, la fraction kérosène est une coupe de point d'ébullition initial d'environ 150°C et de point d'ébullition final d'environ 250 °C, et la fraction essence est une coupe de point d'ébullition final d'environ 150°C.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) est réalisé dans au moins un réacteur d’hydrotraitement pouvant être court-circuité.
11. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) mise en œuvre dans l’étape d) de recyclage comprend les étapes suivantes :
i) une étape dans laquelle ladite fraction lourde est introduite dans le réacteur d’hydrotraitement en présence d’un catalyseur d’hydrotraitement et d’hydrogène, et la fraction lourde hydrotraitée est envoyée à l’étape a) ou à l’étape b), ii) une étape durant laquelle le réacteur d’hydrotraitement est court-circuité, le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé, et la fraction lourde issue de l’étape c) est envoyée directement à l’étape a) ou à l’étape b) sans prétraitement iii) une étape durant laquelle le réacteur d’hydrotraitement dont le catalyseur a été régénéré et/ou remplacé est reconnecté, et la fraction lourde est à nouveau hydrotraitée avant d’être envoyée à l’étape a) ou à l’étape b).
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l’hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) est réalisé dans au moins deux réacteurs d’hydrotraitement pouvant être permutés.
13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’hydrotraitement de la fraction lourde issue de l’étape c) mise en œuvre dans l’étape d) de recyclage comprend les étapes suivantes :
i) une étape dans laquelle les au moins deux réacteurs d’hydrotraitement sont utilisés pendant une durée au plus égale au temps de désactivation et/ou de colmatage du réacteur le plus en amont par rapport au sens global de circulation de la fraction lourde issue de l’étape c), ii) une étape durant laquelle la fraction lourde issue de l’étape c) pénètre directement dans le réacteur se situant immédiatement après celui qui était le plus en amont au cours de l'étape i) et durant laquelle le réacteur qui était le plus en amont au cours de l'étape i) est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, et iii) une étape durant laquelle les au moins deux réacteurs d’hydrotraitement sont utilisés, le réacteur dont le catalyseur a été régénéré au cours de l'étape ii) étant reconnecté de manière à être en aval de l'ensemble des au moins deux réacteurs d’hydrotraitement, ladite étape étant poursuivie pendant une durée au plus égale au temps de désactivation et/ou de colmatage du réacteur le plus en amont par rapport au sens global de circulation de la fraction lourde issue de l’étape c).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1850028A FR3076295A1 (fr) | 2018-01-04 | 2018-01-04 | Procede d'hydrotraitement de distillats sous vide comprenant un recyclage de la fraction non convertie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1850028A FR3076295A1 (fr) | 2018-01-04 | 2018-01-04 | Procede d'hydrotraitement de distillats sous vide comprenant un recyclage de la fraction non convertie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3076295A1 true FR3076295A1 (fr) | 2019-07-05 |
Family
ID=61655989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1850028A Withdrawn FR3076295A1 (fr) | 2018-01-04 | 2018-01-04 | Procede d'hydrotraitement de distillats sous vide comprenant un recyclage de la fraction non convertie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3076295A1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1214705A (en) * | 1965-04-01 | 1970-12-02 | Exxon Research Engineering Co | Improved hydrocracking process |
| US3907920A (en) * | 1974-03-25 | 1975-09-23 | Continental Oil Co | Two-stage hydropyrolysis-cracking process for producing ethylene |
| US4451354A (en) * | 1983-01-03 | 1984-05-29 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for upgrading hydrocarbonaceous oils |
| US4618412A (en) * | 1985-07-31 | 1986-10-21 | Exxon Research And Engineering Co. | Hydrocracking process |
| FR2857370A1 (fr) * | 2003-07-07 | 2005-01-14 | Inst Francais Du Petrole | Procede de production de distillats et d'huiles lubrifiantes |
| WO2015038322A1 (fr) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Uop Llc | Procédé pour convertir des liquides et des cires fischer-tropsch en une huile de base lubrifiante et/ou des combustibles de transport |
-
2018
- 2018-01-04 FR FR1850028A patent/FR3076295A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1214705A (en) * | 1965-04-01 | 1970-12-02 | Exxon Research Engineering Co | Improved hydrocracking process |
| US3907920A (en) * | 1974-03-25 | 1975-09-23 | Continental Oil Co | Two-stage hydropyrolysis-cracking process for producing ethylene |
| US4451354A (en) * | 1983-01-03 | 1984-05-29 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for upgrading hydrocarbonaceous oils |
| US4618412A (en) * | 1985-07-31 | 1986-10-21 | Exxon Research And Engineering Co. | Hydrocracking process |
| FR2857370A1 (fr) * | 2003-07-07 | 2005-01-14 | Inst Francais Du Petrole | Procede de production de distillats et d'huiles lubrifiantes |
| WO2015038322A1 (fr) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Uop Llc | Procédé pour convertir des liquides et des cires fischer-tropsch en une huile de base lubrifiante et/ou des combustibles de transport |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3415588B1 (fr) | Procede integre d'hydrocraquage deux etapes et d'un procede d'hydrotraitement | |
| CA2688843C (fr) | Procede d'hydrocraquage incluant des reacteurs permutables avec des charges contenant 200 ppm poids-2% poids d'asphaltenes | |
| EP2788458B1 (fr) | Procede d'hydroconversion de charges petrolieres en lits fixes pour la production de fiouls a basse teneur en soufre | |
| FR3067037A1 (fr) | Procede de conversion comprenant un hydrotraitement en lit fixe, une separation d'un distillat sous vide, une etape d'hydrocraquage de distillat sous vide | |
| EP1278812A1 (fr) | Procede flexible de production de bases huiles avec une zeolithe zsm-48 | |
| WO2006114489A1 (fr) | Procede de preraffinage de petrole brut avec hydroconversion moderee en plusieurs etapes de l'asphalte vierge en presence de diluant | |
| WO2019134811A1 (fr) | Procede d'hydrocraquage deux etapes comprenant au moins une etape de separation haute pression a chaud | |
| FR3030567A1 (fr) | Procede de conversion profonde de residus maximisant le rendement en essence | |
| FR3091533A1 (fr) | Procede d’ hydrocraquage en deux etapes pour la production de naphta comprenant une etape d’hydrogenation mise en œuvre en amont de la deuxieme etape d’hydrocraquage | |
| WO2020144095A1 (fr) | Procede d' hydrocraquage en deux etapes pour la production de naphta comprenant une etape d'hydrogenation mise en œuvre en aval de la deuxieme etape d'hydrocraquage | |
| FR3089518A1 (fr) | Procede ameliore de conversion d’une charge lourde en distillats moyens faisant appel a un enchainement d’unites d’hydrocraquage, de vapocraquage et d’oligomerisation | |
| FR3008711A1 (fr) | Procede de raffinage d'une charge hydrocarbonee de type residu sous-vide mettant en œuvre un desasphaltage selectif, un hydrotraitement et une conversion du residu sous-vide pour la production d'essence et d'olefines legeres | |
| FR3076297A1 (fr) | Procede integre d’hydrocraquage deux etapes pour maximiser la production de naphta | |
| WO2020144096A1 (fr) | Procede d'hydrocraquage en deux etapes comprenant une etape d'hydrogenation en amont de la deuxieme etape d'hydrocraquage pour la production de distillats moyens | |
| WO2010004127A2 (fr) | Procede de conversion comprenant une viscoreduction de residu puis un desasphaltage et une hydroconversion | |
| FR3083243A1 (fr) | Procede integre d'hydrocraquage deux etapes et d'un procede d'hydrotraitement a circulation d'hydrogene inversee | |
| WO2020144097A1 (fr) | Procede d'hydrocraquage en deux etapes comprenant une etape d'hydrogenation en aval de la deuxieme etape d'hydrocraquage pour la production de distillats moyens | |
| FR3071847A1 (fr) | Procede de production de distillats moyens par hydrocraquage de distillats sous vide comprenant un procede d'hydrotraitement/hydroisomerisation integre au procede d'hydrocraquage | |
| WO2010004125A2 (fr) | Procede de conversion comprenant une hydroconversion de la charge puis une viscoreduction et un fractionnement | |
| FR2970478A1 (fr) | Procede d'hydroconversion en lit fixe d'un petrole brut, etete ou non, un fractionnement, puis un desasphaltage de la fraction lourde pour la production d'un brut synthetique preraffine | |
| EP3824049B1 (fr) | Procede d'hydrocraquage en deux etapes utilisant une colonne de distillation a cloison | |
| FR3084372A1 (fr) | Procede de traitement d'une charge hydrocarbonee lourde comprenant un hydrotraitement en lit fixe, deux desasphaltages et un hydrocraquage en lit bouillonnant de l'asphalte | |
| FR3071846A1 (fr) | Procede de production ameliore de distillats moyens par hydrocraquage de distillats sous vide comprenant un procede d'isomerisation integre au procede d'hydrocraquage | |
| FR3091536A1 (fr) | Procede d’hydrocraquage en une etape comprenant une etape d'hydrogenation en amont ou en aval de l’etape d’hydrocraquage pour la production de naphta | |
| FR3091537A1 (fr) | Procede d’hydrocraquage en une etape comprenant une etape d'hydrogenation en amont ou en aval de l’etape d’hydrocraquage pour la production de distillats moyens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190705 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20200906 |