BE517183A - - Google Patents

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BE517183A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G51/00Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only
    • C10G51/02Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only plural serial stages only
    • C10G51/026Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only plural serial stages only only catalytic cracking steps

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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description


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  PROCEDE DE RAFFINAGE D'HUILE. 



   La présente invention est relative à la conversion d'huile brute en produits huileux de plus grande valeur.L'invention se rapporte plus particulièrement à un procédé amélioré de raffinage d'huile, dans lequel de l'huile brute est convertie en des productions maxima de carburant pour moteur et d'huiles de chauffage, et en des productions minima de produits relativement lourds, de faible valeur, tels que fuel-oils, goudron et coke, cette conversion étant effectuée dans une installation grandement simplifiée. 



   Les hases principales de la présente invention sont orientées vers la conversion catalytique d'une huile brute sous des conditions de cracking choisies, dans une première phase de cracking, avec ensuite une distillation de la matière effluente   dansune   tour de fractionnement   d'où?   une fraction inférieure choisie est   enlevée.. Une fraction   de gasoil est recueillie dans la tour de fractionnement et envoyée à une seconde phase de cracking catalytique. La matière effluente de la seconde phase est renvoyée à la même tour de fractionnemento Les exigences en chaleur du procédé sont fournies par brûlage du carbone formé durant les opérations de cracking. 



   On a proposé précédemment de distiller d'abord de l'huile brute pour séparer des naphtes vierges, des gasoils et des matières brutes réduites, et de faire subir un cracking catalytique au gasoil ainsi séparé pour produire des carburants de moteur, à indice d'octane   élevéo   Il a aussi été de pratique de distiller la matière brute réduite, sous pression réduite, pour en récupérer une charge d'alimentation supplémentaire de cracking catalytique. Une autre pratique utilisée en raffinerie consiste à soumettre de la gazoline': à un traitement de "reforming" pour améliorer son indice d'octane. 



   Ces divers procédés exigent chacun des tours de fractionnement distinctes et des unités de chauffage séparées pour chaque procédé. En plus, 

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 beaucoup de réservoirs d'emmagasinage, sont requis pour recueillir les différents produits entre les divers procédés. Par exemple, l'installation de distillation sous vide,utilisée pour une distillation ultérieure de la matière brute réduite venant de l'appareil de distillation de matière   brtxte   sous pression atmosphérique, est coûteuse à construire, à faire fonctionner et à entretenir. 



   Le principal objet de la présente invention consiste à prévoir un procédé de raffinage amélioré, constituant un tout, pour la conversion d'une huile brute entière en quantités maxima de carburant de moteur et d'huiles de chauffage, d'une manière plus simples et économique. D'autres objets et avantages plus particuliers   apparaîtront   de la description détaillée donnée ci-aprèso 
Suivant la présente invention, une matière brute entière est mise en contact avec un catalyseur de cracking chaud en une quantité suffisante pour vaporiser le gasoil et les fractions, à point d'ébullition inférieur, de la matière brute, et pour réaliser un cracking substantiel des fractions plus lourdeso
L'entièreté du produit s'échappant au sommet de cette phase de cracking est envoyé dans une tour de fractionnement,

   dans laquelle s'accomplit une séparation en diverses fractions. Le produit le plus lourd provenant du bas de la tour de fractionnement est, de préférence, recyclé à la zone de distillation et de cracking. La fraction de gasoil est envoyée de la tour de fractionnement à une seconde phase de cracking catalytique pour être convertie en carburant de moteur et autres produits de distillation de valeur. Les produits vaporeux de cette seconde phase de cracking sont renvoyés à la même tour de fractionnement. Les produits finals, tels que carburants de moteur, huile de chauffage, et certains produits plus légers bouillant en-dessous du point d'ébullition du gasoil, sont récupérés de la tour de fractionnement. Certains de ces produits peuvent être traités à nouveau, comme on le décrira ci-après. 



   La chaleur requise pour la mise en oeuvre du procédé est fournie par brûlage du carbone se trouvant sur le catalyseur, dans les zones de régénération associées aux deux phases de cracking. Un des avantages importants de l'invention réside dans la fourniture de chaleur à la fois pour ladistillation de la matière brute et pour les procédés de cracking, par brûlage du carbone formé sur le catalyseur durant des opérations'de cracking. 



   D'autres avantages importants sont assurés lorsqu'on travaille comme'signalé ci-avant. Les produits lourds de faible valeur,'comme les fuel-oils et les charges de cycle catalytique lourdés, peuvent être complètement éliminés. Une seule tour de fractionnement prend la place de plusieurs tours utilisées jusqu'à présent, pour atteindre le même résultat. 



  Toutes les souillures de la matière brute sont déposées sur le catalyseur dans la première phase de cracking. La plupart des réservoirs nécessaires pour l'emmagasinage des produits intermédiaires sont éliminées. La matière brute entière est traitée pour obtenir directement des produits carburants en une seule opération formant un tout,de sorte qu'une partie importante des pertes de chaleur et de produit, que l'on rencontre normalement, est en fait conservée. 



   De plus, la nécessité de soumettre le gazoline à l'opération de "reforming" est très réduite. La destruction complète des goudrons et charges de cycle à point d'ébullition élevé, en présence de catalyseur de cracking, pour obtenir de la gazoline et de l'huile de chauffage, a p our résultat une augmentation substantielle de la proportion de naphte catalytique par rapport au naphte total dans le pool de gazoline du procédé combiné, comparativement au cracking de la matière lourde sous des conditions non catalytiques. Cet effet est encore augmenté par le fait qu'un certain reforming catalytique des constituants de naphte vierge de la matière brute entière s'effectue dans la première phase de cracking catalytique, de sorte que l'indice d'octane du naphte vierge est sensiblement amélioré sans traitement de reforming séparé. 

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   Dans le raffinage des huiles brutes, un objectif important a longtemps été de séparer une quantité aussi grande que possible de gasoil convenant pour un cracking catalytique, en partant des fractions résiduaires lourdes qui contiennent de grandes quantités de composants cendreux qui sont nuisibles pour les catalyseurs de cracking. Une longue distillation sous le vide,un désasphaltage au propane, et d'autres mesures ont été utilisées à cet effet. La présente invention atteint cet objectif sans qu'il soit nécessaire d'utiliser de telles installations auxiliaires coûteuses. La mesure dans laquelle des fractions d'une gamme d'ébullitions donnée peuvent être distillées par le sommet lors d'une distillation continue du type flashing, est déterminée par la température de distillation, la pression et la quantité de dépôts d'huile résiduaire encore présents.

   Dans la présente invention, la phase de cracking primaire légère détruit une fraction importante, de l'ordre de 70 à 95 %, des dépôts résiduaires lourds avant distillation. En plus, les produits du cracking léger, en même temps que la gazoline   'et   les autres fractions de matière brute, à poids moléculaire faible, sont présents dans la zone de flashing primaire du grand dispositif de fractionnement combiné. 



  La présence de ces matières à bas poids moléculaire réduit fortement en ce point la pression partielle des hydrocarbures à point d'ébullition élevé, ce qui permet alors un enlèvement, par le sommet de la tour, de pourcentages élevés des constituants d'huile brute restants. Ces fractions peuvent alors être craquées dans la seconde installation de cracking catalytique, de type courant, utilisant un catalyseur de haute qualité, relativement exempt de souillures.

   La combinaison de ces caractéristiques, suivant la présente invention permet la distillation, dans la tour de distillation, de fractions à point d'ébullition plus élevé,   c'est-à-dire,   des fractions bouillant jusqu'au niveau de   1100    à 1200 F, que celles qui peuvent être récupérées même par une phase séparée de distillation sous le video 
Dans la présente invention, les conditions de température relativement élevée, mais de courte durée, sont choisies pour produire un degré élevé de cracking des fractions, à points d'ébullitions les plus hauts, de la matière brute, dans le premier dispositif de réaction.

   Celui-ci, à son tour, produit le carbone dont la combustion fournit de la chaleur pour la distillation primaire de la matière brute, en éliminant ainsi la nécessité de fourneaux coûteux pour chauffer l'huile brute jusqu'à une température élevée. En plus, dans la présente invention, la combinaison particulière des réactions catalytiques avec une distillation intermédiaire de type spécifié permet une distillation exceptionnellement poussée des constituants de l'huile brute et des produits de raffinageo Cela permet un cracking catalytique subséquent de proportions élevées non habituelles des produits restants avec un catalyseur de haute qualité dans le   réacteuro   
Les objets et la nature générale de l'invention ayant ainsi été spécifiés, ladite invention sera mieux compris en se référant au dessin annexé, qui représente,

   d'une manière partiellement schématique, un appareil pour sa mise en   oeuvreo   
En se référant au dessin, l'huile brute est fournie à l'installation par la conduite 1, et est divisée en deux parties. La partie la plus importante (s'élevant à environ 55 à 90 %) passe par la conduite 3 vers le préchauffeur 5. Le restant de l'huile froide est alimenté par la conduite 9 directement à une partie inférieure du dispositif de fractionnement 11. La portion brute passant par le préchauffeur 5 peut y être préchauffée jusqu'à une température d'environ 400 à 600 F, de préférence environ 500 à 550 F, par échange de chaleur avec des fractions chaudes venant du dispositif de fractionnement, des gaz de sortie chauds du régénérateur, ou de toute autre manière quelconque connue dans la pratique. 



   La matière brute préchauffée, quittant le préchauffeur 5, est mélangée dans la conduite 13 à un catalyseur de cracking subdivisé, régénéré, chaud, et est envoyée au réacteur de cracking 15 pour la première phase de traitement. Le taux d'alimentation de ce catalyseur chaud est une fonction de sa température, du préchauffage de   l'huile,  et de la température de cracking désirée dans le réacteur de cracking 15o En tout cas, une quantité suf- 

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 fisante de catalyseur devrait être fournie pour vaporiser complètement   l'hui-   le tout en cokéfiant les constituants non vaporisables sur le catalyseur, et pour maintenir le mélange catalyseur-huile sensiblement sec dans le réacteur 15 à une température de cracking d'environ 850  à 1100 F, par exemple. 



  Des taux convenables d'alimentation de catalyseur chaud peuvent être de l'ordre d'environ 5 à 30 livres de catalyseur par livre d'alimentation totale au réacteur 15 à des températures de catalyseur chaud d'environ 1050  à   1150 F,   qui sont, de préférence, environ 50  à 200 F supérieures à la température de cracking désirée dans le réacteur 15. Si on le désire, la vaporisation peut être aidée en ajoutant, par la conduite 17, de petites quantités de vapeur, par exemple, d'environ 1 à 5 % en poids de l'huile alimentée. 



   Le catalyseur utilisé dans la première phase de cracking est, de préférence, une argile naturelle activée ou un autre catalyseur de cracking de faible activité, ayant une activité de cracking d'environ 12 à 25 %, de préférence d'environ 15 à 18 %, D + P (D + L = distillat + perte ;   voirInd.EngoChemo V.39 po 1140 (1947); le D + P de catalyseurs de cracking d'ac-   tivité élevée est supérieure à 25). Des dimensions moyennes de particules d'environ 50 à 100 micron conviennent. 



   Le mélange de catalyseur de cracking et d'alimentation d'huile est alimenté de la conduite 13 à une partie inférieure du réacteur 15 qui a, de préférence, la forme d'une conduite de transfert sensiblement verticale, le rapport longueur/diamètre étant d'environ 8 à 12 pour 1. Le mélange passe de bas en haut à travers cette conduite 15, sous la forme d'une suspension ayant une densité d'environ 0,5 à 10 livres par pied cube mais quelque peu supérieure à celle correspondant au rapport d'alimentation des solides et vapeurs. On peut utiliser des vitesses linéaires de vapeur d'environ 10 à 100 pieds par seconde. Le réacteur 15 devrait être conçu de telle sorte que les vapeurs d'huile y soient retenues pendant un temps de contact relativement court, d'environ 1 à 25 secondes. 



   A ces conditions relativement faibles de durée de contact et de concentration de catalyseur, un cracking important des constituants lourds de l'alimentation se produit pour former des hydrocarbures de la gamme du gasoil, convenant comme charge d'alimentation pour un nouveau cracking catalytique. Quelle que soit la gazoline formée, elle est d'indice d'octane relativement élevéo La formation de gaz et de coke, d'autre part, est très modérée, le coke déposé sur le catalyseur s'élevant habituellement à moins de 4% en poids de l'huile alimentée. 



   La suspension des vapeurs catalyseur dans huile passe du réacteur 15 dans un système 19 de séparation des solides et des gaz, qui peut consister en une série de séparateurs à cyclone et/ou de dispositifs de précipitation électriques, de type courant. Le catalyseur séparé est enlevé du système 19 par une canalisation verticale 21. Un gaz inerte, tel que de la vapeur, du gaz de fumée, etc., est injecté par des branchements t pour aérer et purifier le catalyseur, d'une manière courante. Le catalyseur est alors suspendu dans de l'air fourni par des conduites 23, et la suspension passe par la conduite 25 et la grille 27 dans le régénérateur 30. 



   Dans le régénérateur 30, le catalyseur "carbonisé" est soumis à combustion sous forme d'une masse fluidifiée dense très turbulente M30' séparée d'une phase dispersée supérieure par une surface intermédiaire ou niveau L30  La densité apparente de la masse M30 peut être d'environ 15 à 30 livres par pied cube. Les dépôts carbonés du catalyseur sont enlevés par la combustion qui engendre de la chaleur.

   Le catalyseur est ainsi régénéré et en même temps chauffé jusqu'à environ 1050  à   1150 Fo   Des gaz de fumée sont enlevés par la conduite 31 pour être évacués ou utilisés pour un échange de chaleur dans le systèmeo Le   catalyseur   régénéré chaud est séparé, et renvoyé par une canalisation de descente 33, convenablement aérée, à la conduite 13, à la vitesse et à la température mentionnées ci-avant. 



   La circulation du catalyseur entre le réacteur 15 et le régénérateur 30 est, de préférence, réalisée sans utilisation de tiroirs de dis- 

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 tribution, en employant des coudes en U 22 et 34 comme joints à gaz. 



   En résumé, une circulation s'effectue à travers les deux canalisations coudées en U, comprenant   chacune;   une section en forme de conduite verticale, à travers laquelle les solides se dirigent vers le bas; une section de joint formant la section coudée du tube en U, dans laquelle la pression est supérieure à celle de toute partie quelconque du système, supérieure à la section de joint, et dans laquelle une quantité relativement faible de gaz est nécessaire pour 1?aération; et une section de montée ou colonne montante, à travers laquelle les solides se dirigent vers le haut dans l'autre récipient, et dans laquelle du gaz additionnel est introduit en quantités déterminées pour régler la vitesse de passage des solides entre les récipients.

   Ce gaz de transport est introduit à une distance assez grande audessus de la portion inférieure du tube en U, de manière qu'une section de joint efficace, disposée à la base du tube, contienne des solides à une densité de fluide   maximum,   pour former un joint à gaz empêchant un retour des gaz d'un récipient à l'autre. 



   En se référant au dessin, le séparateur 19 et le régénérateur 30 constituent les deux récipientso La canalisation 21, le coude en U 22 et la canalisation 25 constituent respectivement la section en forme de conduite verticale, la section de joint et la sections à colonne montante, emportant les solides du séparateur 19 dans le régénérateur 300 La canalisation 33, le coude en U 34 et les conduites 13 et 15 constituent les éléments correspondants pour renvoyer les solides du régénérateur 30 au séparateur 19.

   La direction normale de passage des solides est maintenue en établissant une pression différentielle à travers chacune des conduites en formé de U, telle que la pression totale exercée sur le solide dans la portion de canalisation descendante 21 ou 33 est supérieure à la contre-pression totale exercée sur le solide dans la portion de canalisation ascendante 25 ou 13. Ceci est réalisé en maintenant la densité du solide fluidifié, dans au moins une des deux colonnes montants 13 et 25, sensiblement inférieure à celle de la section de canalisation 33ou 27 correspondante, et en réglant la pression au sommet dans les récipients 19 et 33 pour compenser les différences de niveau des lits de catalyseur se trouvant dans ces récipients. 



   Les joints en U 22 et 34, en dessous des points où les gaz ou vapeurs sont introduits, ne prennent aucune part dans l'établissement de la force d'entraînement pour la circulation des solides, et opèrent essentiellement comme tubes formant joints à gaz, puisque la pression engendrée par les branches, à circulation descendante, des joints est sensiblement contrebalancée par la chute de pression du côté ascendant ou de montée du joint. 



  L'importance de la différence de pression entre le sommet et la base de chacun des joints en U 22 et 34 est déterminée par la hauteur et la densité des solides fluidifiés qu'il contiento Cette différence de pression, mesurée à partir du point d'injection du gaz en descendant vers le bas du coude en   U,   est maintenue à une valeur plus qu'adéquate pour compenser des fluctuations normales de pression, de manière à assurer un facteur de sécurité convenableo 
La chaleur engendrée dans le régénérateur 30, en même temps que la chaleur engendrée dans le second régénérateur 70, sont adéquates pour la vaporisation et le cracking de l'alimentation préchauffée, dans le réacteur 15, et pour la distillation dans le dispositif de fractionnement 11 de la vapeur sortant du réacteur 15. 



   En plus du coke, des quantités importantes de constituants cendreux inorganiques, sont déposées sur le catalyseur dans le réacteur 15. De la sorte, le réacteur 15 agit comme une phase de purification très efficace pour la charge de cracking destinée à la seconde phase de cracking catalytique, décrite ci-après. Cependant, ces dépôts inorganiques désactivent le catalyseur, et la régénération par combustion peut ne pas remédier à cette   désactivationo   Le catalyseur de la première phase doit, par conséquent, être remplacé par du catalyseur frais à une vitesse d'alimentation qui est relativèment élevée par rapport à celle des fractions, à point d'ébullition éle- 

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 vé, de la matière brute.

   Cependant, par rapport à la matière brute totale ali-   mentée,   la vitesse de remplacement du catalyseur peut être maintenue dans des limites raisonnablement' faibles d'environ 0,2 à 1 livre de catalyseur frais par baril de matière brute totale alimentée au système. Un   tel' cataly-   seur frais peut être fourni au régénérateur par la conduite 35, tandis que des proportions correspondantes de catalyseur épuisé peuvent être évacuées par la conduite 37. 



   En revenant maintenant au séparateur   19,   les vapeurs d'huile séparées passent par une conduite 39 dans un dispositif de fractionnement 11, dans lequel les produits craqués venant de la seconde phase de cracking sont déchargés, comme décrit ci-aprèso La température dans le fond du dispositif de fractionnement 11 est réglée, par alimentation à cette partie d'une portion de la matière brute totale froide, par la conduite 9, comme signalé précédemmento De cette manière, la température dans la partie inférieure du dispositif de fractionnement 11, en dessous du plateau d'arrêt 41 de gasoil peut être facilement maintenue à environ 700 à 800 F pour recueillir les constituants les plus lourds craqués et vierges, sous   la .ferme   d'une fraction bouillant au-dessus de   1100   à   12000F,

     qui peut être   recopiée   par la conduite   43   dans le réacteur 15 pour y être craquée entièrementSi on le désire, une partie ou l'entièreté de l'huile de la conduite 43 peut être enlevée par la conduite 45 et récupérée comme fuel-oil lourde Une fraction d'huile de   chauf'-   fage bouillant entre environ 400  et 550  à 600 F est récupérée par la conduite   47,   et une fraction de naphte lourd bouillant entre 250  et   400 F   est évacuée par la conduite   49.   



   La gazoline et les gaz hydrocarbonés sont enlevés à la partie supérieure par une conduite 51 et envoyés par un condenseur 33 à un séparateur de gaz et de liquide 55. La gazoline liquide est récupérée par la conduite 56, et le gaz par la conduite 59. De la gazoline supplémentaire peut être produite   en débutanisant   le produit de tête du dispositif de fractionnement, et en soumettant les fractions C4 à une polymérisationo Il peut encore être avantageux de soumettre la gazoline produite à un reforming, un hydroforming ou à d'autres traitements de raffinage, thermiques ou catalytiques, pouvant améliorer le taux d'octane de la gazolineo 
Du gasoil bouillant entre environ 550 -600 F et 1100 -1200 F est enlevé du plateau 41 et envoyé par une conduite 57 à un réacteur de cracking catalytique 60, constituant le réacteur de seconde phase.

   Du catalyseur de cracking régénéré chaud est alimenté par la conduite 61 à une température et en une quantité suffisantes pour chauffer l'huile à une température de cracking et pour maintenir la réaction de cracking désirée. Cette quantité peut être d'environ 5 à 25 livres de catalyseur par livre d'huile, dans la conduite 61, en supposant une température du catalyseur d'environ 1050 -   1150 F   et une température de cracking, dans le réacteur 60, d'environ 900 - 1000 Fo La catalyseur est, de préférence un catalyseur de cracking standard à activité élevée, tel   qu9un   gel synthétique de silice-alumine contenant   en-   viron 10 à 20 % en poids d'alumine et ayant un diamètre moyen de particules d'environ 50 à 100 microns.

   Lorsqu'on utilise une opération fluide, le catalyseur peut s'élever à environ 2 à 5 livres de catalyseur, de préférence   en-   viron 3 à 4, dans le réacteur 60, par livre d'huile à craquer, par heure. 



  Des vitesses fluidifiantes de gaz et de vapeur d'environ 0,5 à 5 pieds par seconde, de préférence environ 2 à 4, peuvent être utilisées à des presssions d'environ 0 à 100 livres par pouce carré, de préférence environ 5 à 10 livres par pouce carré (pression effective)o 
Tout système courant de régénération de catalyseur et de cracking catalytique, tel que lit fixe ou mobile, opération à suspension ou fluide, peut être employé dans la seconde phase de cracking du procédé.   Cepen-   dant, suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise un système fluide à pase dense semblable à celui décrit en se référant à la première phase.

   La différence principale entre les deux systèmes illustrés réside dans l'utilisation d'un réacteur de cracking 60, à phase dense,   avec-   un soutirage inférieur ou à phase dense de solides, à la place du réacteur 

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 formant conduite de transfert 15, du type ascendante de la   première :hase   de crackingo Des temps de cracking plus longs et des rigueurs de cracking plus élevées sont ainsi mis en oeuvre dans la seconde phaseo 
En   résumer   un réacteur 60 et un régénérateur 70, de seconde phase, sont reliés par deux conduites de circulation de solides, en forme de U. 



  Une canalisation de descente aérée 63, un joint en U 65 et une section à colonne montante 67 forment la conduite transportant du catalyseur du réacteur 60 au régénérateur 70, d'une manière sensiblement identique à celle décrite avec référence respectivement aux éléments 21,22 et 25,l'air étant alimenté par des conduites 69. Les dépôts carbonés sont enlevés,par brûlage, du catalyseur sous des conditions similaires à celles décrites avec référence au régénérateur 30, des gaz de fumée étant enlevés par la conduite 71.

   Le catalyseur régénéré est renvoyé du régénérateur 70 par la canalisation aérée 72, un joint en U 73 et une conduite 61, de préférence en passant par un cône de distribution courant 75, disposé dans la partie inférieure du réacteur 600 
Des vapeurs d'huile craquée 'sont renvoyées par la conduite 76 au dispositif de fractionnement 11, de préférence   à   la partie inférieure de ce dernier, pour y être distillées en distillats de produit, en charge de recyclage à la seconde phase (conduite 57) et en dépôts de recyclage   (con-   duite 43), comme décrit précédemment.

   L'alimentation du produit de cracking à la base du dispositif de fractionnement aide à la séparation de vapeurs d'huile de haute qualité d'avec la fraction de produits de queu lourds, et à l'envoi de ces fractions légères au réacteur 60 plutôt qu'au réacteur de première phase 15. ' 
Le système illustré au dessin admet diverses variantes. En vue d'empêcher une désactivation excessive du catalyseur dans la premièrephase, il peut être avantageux dans beaucoup de cas de soumettre la matière brute à un traitement d'enlèvement de selspour enlever des souillures inorganiqueso Des méthodes courantes, telles qu'un lavage à l'eau, combiné avec un émulsionnement et une précipitation électrique, telles qu'un enlèvement de cendres par solvant, etc., peuvent être utilisées à cet effet.

   Cependant, des teneurs de cendres d'environ 5 à 30 livres de cendres par 1000 barils de matière brute peuvent être facilement tolérées dans la première phase de cracking de l'inventiono
Des catalyseurs autres que ceux spécifiés peuvent être utilisés dans la première phase. Par exemple, un catalyseur du type silicemagnésie convient à cet effet. Au lieu d'utiliser deux catalyseurs différents dans les première et seconde phases de cracking, du catalyseur enlevé de la seconde phase peut être   utilisé pour   la première phase. A cet effet, du catalyseur peut être envoyé du régénérateur 70 par une conduite 77 au réacteur de première phase, du catalyseur de remplacement frais étant alimenté à la seconde phase par la conduite 79. 



   Bien   qu9on   ait représenté un régénérateur de première phase du type à phase dense, fluide., on peut prévoir un régénérateur du type à conduite de transfert, à vitesse élevée., avec un passage sensiblement concourant de gaz et de solideso On peut assurer de cette manière une réduction importante de la quantité de catalyseur dans la   première :;hase   
Si la volatilité de la gazoline produite est-trop faible, une petite fraction de naphte lourd peut être dérivée de la conduite 49 par une conduite 80 et recyclée au réacteur de seconde phase 60 pour un nouveau cracking en produits à point d'ébullition inférieure Comme mentionné précé-   demment,   la gazoline produite peut encore être soumise à reforming ou hydroforming pour améliorer son indice d'octane.

   Dans ce case les deux phases de cracking catalytique peuvent fonctionner à des températures inférieures d'environ 825  à 925 F en vue de produire la quantité maximum de naphte dans les phases de cracking catalytique sans égard pour la qualité. La qualité du naphte peut, de cette manière, être réglée dans la phase de reforming ou d'hydroforming qui est particulièrement efficace à cet effeto Le produit 

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 qui a été soumis à reforming peut être renvoyé entièrement à la zone de flashing du dispositif de fractionnement 11 pour conserver la chaleur et éviter un dispositif de fractionnement séparée D'autres variantes restant dans l'esprit de l'invention apparaîtront aux techniciens en ce domaine. 



   La description et les opérations exemplatives ci-avant ont servi à illustrer des modes de mise en oeuvre de l'inventiono Il doit être entendu que l'invention englobe d'autres variantes restant dans son esprit. 



   REVENDICATIONS.

Claims (1)

  1. 1. Procédé de raffinage d'huile brute, qui comprend : le cracking catalytique d'une matière brute entière dans une zone de cracking en présence d'un catalyseur de cracking, le passage d'un courant de produits de cracking et de constituants de la matière brute non craqués, de ladite zone de cracking à une zone de fractionnement; le fractionnement dudit courant dans ladite zone de fractionnement, pour produire plusieurs fractions comprenant une fraction de gazoline, une fraction de gasoil et une fraction de dépôts ou produits de queue lourds; le cracking catalytique de ladite fraction de gasoil dans une seconde zone de cracking en présence d'un cataly- seur de cracking ; lepassage de la matière hydrocarbonée effluente de ladite seconde zone de cracking, vers ladite zone de fractionnement pour y être sou- mise audit fractionnement ;
    la fourniture d'au moins la plus grande partie de la chaleur requise pour ledit fractionnement et ledit cracking par brûlage du carbone formé durant ledit crackingo 2. Procédé de la revendication 1, dans lequel au moins une partie desdits dépôts lourds est renvoyée à ladite première zone de cracking citée, 3. Procédé de la revendication 1, dans lequel une partie de ladite matière brute est envoyée directement à ladite zone de fractionnement.
    4. Procédé de raffinage d'huile brute, qui comprend: la mise en contact d'une matière brute entière, dans une zone de cracking, à une température de cracking avec un catalyseur de cracking préchauffé au moins jusqu'à ladite température de cracking, et se trouvant en quantité suffisante pour chauffer ladite matière brute jusqu'à ladite température de cracking et l'y maintenir de manière à ce qu'il y ait cracking catalytique d'une par- tie importante de ladite matière brute dans ladite zone ; laséparation de produits de cracking et de constituants de la matière brute non craqués d'avec le catalyseur utilisé; l'enlèvement du carbone, par brûlage, dudit cata- lyseur séparé pour le régénérer et le chauffer jusqu'à ladite température de préchauffage;
    le renvoi dudit catalyseur régénéré et chauffé à ladite zone de cracking; le passage desdits produits de cracking et constituants, sensiblement à ladite température de cracking, vers une zone de fractionnement ; la distillation desdits produits et constituants, dans ladite zone de fractionnement, par la chaleur sensible des vapeurs qui y sont fournies pour produire plusieurs fractions comprenant une fraction de gazoline, une fraction de gasoil et une fraction de dépôts lourds ;
    la mise en contact de ladite fraction de gasoil dans une seconde zone de cracking à une température de cracking, avec un second catalyseur de cracking préchauffé au moins jusqu'à ladite température citée en dernier lieu, et se trouvant en quantité suffisante pour chauffer ladite fraction de gasoil jusqu'à ladite température de cracking citée en dernier lieu et l'y maintenir, de manière à réaliser un cracking catalytique d'une partie importante dudit gasoil en hydrocarbures de gazoline; la séparation de la matière hydrocarbonée effluente de la ladite seconde zone, d'avec le second catalyseur utilisé; l'enlèvement du carbone, par brûlage, dudit second catalyseur utilisé pour le régénérer et le chauffer jusqu'à ladite température de préchauffage mentionnée en dernier lieu ;
    le renvoi dudit second catalyseur régénéré et chauffé à ladite seconde zone de cracking; le passage de ladite matière effluente séparée, sensiblement à ladite température de cracking mentionnée en* dernier <Desc/Clms Page number 9> lieu, vers ladite zone de fractionnement pour y être soumise à ladite distillationo 5. Le procédé de la revendication 4. dans lequel lesdits dépôts bouillent au-dessus d'environ 1100 - 1200 F.
    60 Le procédé de la revendication 5, dans lequel au moins une partie desdits dépôts est renvoyée à ladite zone mentionnée en premier lieu.
    7. Le procédé de la revendication 4, dans lequel ladite matière brute est craquée dans ladite première zone sous des conditions relativement légères qui contribuent à un cracking surtout des constituants de la matière brute bouillant dans et au-dessus de la gamme d'ébullitions du gasoil, tout en laissant le poids moléculaire des constituants de la matière brute, à bas point d'ébullition, sensiblement inchangéo 80 Le procédé de la revendication 7, dans lequel lesdites conditions supposent des températures d'environ 850 à 1100 F, des durées de cracking de 1 à 25 secondes, et une activité de cracking d'environ 12 à 25% D + P (distillation + pertes)o 9.
    Le procédé de la revendication 4, dans lequel une petite portion de ladite matière brute passe directement à ladite zone de fractionnement à une température sensiblement inférieure à ladite température de cracking mentionné en premier lieuo 10. Procédé de raffinage d'huile brute, qui comprend : lamise en contact d'une huile brute entière dans une première zone de cracking à une température de cracking avec un catalyseur de cracking subdivisé préchauffé au moins jusqu'à ladite température de cracking, et se trouvant en quantité suffisante pour chauffer ladite huile jusqu'à cette température de- cracking et pour vaporiser tous les constituants de l'alimentation vaporisables à cet- te température de cracking, de manière à former une suspension du catalyseur susdit dans lesdits constituants vaporisés;
    le maintien de la suspension sus- dite dans ladite zone à cette température de cracking pendant un temps relativement court contribuant au cracking surtout de gasoil et de constituants à point d'ébullition supérieur; la séparation du catalyseur utilisé, de ladite suspension; le passage du catalyseur séparé vers une zone de régénération ; la combustion dudit catalyseur utilisée, dans cette zone de régénération, le catalyseur étant soumis à cette combustion sous la forme d'une suspension de catalyseur dans un gaz entretenant la combustion, de manière à régénérer ledit catalyseur et à le chauffer jusqu'à la température de préchauffage ; le retour dudit catalyseur préchauffé à la zone de cracking susdite ;
    l'enlèvement d'un courant de produits de cracking et de constituants de la matière brute non craqués hors de ladite zone de cracking; le passage dudit courant, sensiblement à la température de cracking susdite, vers une zone de fractionnement; la distillation dudit courant dans ladite zone de fractionnement, par la chaleur sensible des vapeurs qui y sont fournis, en vue de produire plusieurs fractions comprenant une fraction de gazoline, une fraction de gasoil et une fraction de dépôts lourds ; le-renvoi d'au moins une partie de ladite fraction de dépôts à ladite zone de cracking ; mise en contact de ladite fraction de gasoil dans une seconde zone de cracking à une température de cracking avec un second catalyseur de cracking subdivisé préchauffé au moins jusqu'à ladite température de cracking mentionnée en der- nier lieu ;
    maintien de ce second catalyseur dans la seconde zone à l'état fluidifié, turbulent, dense ; la mise en contact dudit gasoil avec le second catalyseur pendant un temps relativement long, de manière à promouvoir un cracking important en hydrocarbures à gazoline; l'enlèvement du catalyseur utilisé, de ladite seconde zone ; la combustion de ce second catalyseur employé dans une deuxième zone de régénération, le catalyseur étant soumis à cette combustion sous forme d'une masse turbulente dense fluidifiée par un gaz entretenant la combustion, de manière à régénérer ledit second catalyseur et à le chauffer jusque la température de préchauffage mentionnée en dernier lieu; le retour dudit second catalyseur préchauffa à cette seconde zone de cracking; l'enlèvement de la matière hydrocarbonée effluente de cette seconde zone de cracking ;
    et le passage de cette matière effluente sensiblement à ladite température de cracking mentionnée en dernier lieu vers la 20- <Desc/Clms Page number 10> ne de fractionnement pour y être soumise à ladite distillation.
    11. Le procédé de la revendication 10, dans lequel le catalyseur mentionné en premier lieu est d'activité inférieure à celle du second catalyseur.
    12. Le procédé de la revendication 11, dans lequel ledit catalyseur mentionné en premier lieu comprend du catalyseur utilisé dans la seconde zone de crackingo 13o Le procédé de la revendication 11, dans lequel les premier et second catalyseurs sont de types différents, le premier catalyseur ayant une activité n'excédant pas 25% (D + P) o 14. Le procédé de la revendication 10, dans lequel la circulation de. catalyseur entre les zones de cracking et de régénération s'effectue par des passages sans obstruction, comprenant des colonnes de solides, en forme de U, de très haute densité apparenteo 15.
    Le procédé de la revendication 10, dans lequel ladite suspension passe à travers ladite première zone de cracking à une vitesse de vapeur d'environ 10 à 100 pieds par seconde pour réaliser une densité de suspension d'environ 0,5 à 10 livres par pied cube, la courte durée en cause étant de 1 à 25 secondeso 16. Le procédé de la revendication 10, dans lequel les souillures inorganiques sont enlevées de ladite matière brute avant ladite mise en contact.
    170 Le procédé de la revendication 10, dans lequel ladite matière brute est préchauffée jusqu'à environ 4000 à 600 F avant ladite mise en contacte 18. Procédé de raffinage d'huile brute, qui comprend: l'envoi d'une petite portion d'une alimentation d'huile brute entière à une zone de fractionnement; le préchauffage du restant de ladite alimentation jusqu'à environ 400 à 600 F;
    la mise en contact de ce restant d'huile dans une zone de cracking à une température de cracking avec un catalyseur de cracking préchauffé au moins jusqu'à la température de cracking susdite, et se trouvant en quantité suffisante pour chauffer ledit restant d'huile depuis ladite température de préchauffage-de l'alimentation jusqu'à la température de cracking et pour le maintenir à cette dernière température, de manière à réali- ser un cracking catalytique d'une portion importante dudit restant d'huile dans ladite zone; la séparation d'un courant de produits de cracking et de constituants de la matière brute non craqués davec le catalyseur utilisé ;
    l'enlèvement du carbone, par brûlage, de ce catalyseur séparé pour régénérer et chauffer ce dernier jusqu'à ladite température de préchauffage du catalyseur; le retour dudit catalyseur régénéré et chauffé à la zone de cracking; le passage dudit courant, sensiblement à cette température de cracking, vers la zone de fractionnement en un point inférieur au point d'alimentation de ladite petite portion d'huile;
    la distillation dudit courant dans la zone de fractionnement par la chaleur sensible des vapeurs qui y sont fournies, en vue de produire plusieurs fractions comprenant une fraction de gazoline, une fraction de naphte lourd, une fraction de gasoil, et une fraction de dépôts lourds bouillant au-dessus d'environ 1100 à 1200 F, et en vue de sépa- rer ladite petite portion en fractions similaires; le retour d'au moins une partie de la fraction de dépôts à la zone de cracking ;
    mise en contact de la fraction de gasoil dans une seconde zone de cracking à une température de cracking avec un second catalyseur de cracking préchauffé au moins jusqu'à la température de cracking mentionnée en dernier lieu, et se trouvant en quantité suffisante pour chauffer ladite fraction de gasoil, et le maintenir, à cette température da cracking mentionnée en dernier lieu, de manière à réaliser un cracking catalytique d'une partie importante dudit gasoil en hydro- carbures de gazoline; la séparation de la matière hydrocarbonée effluente de ladite seconde zone de cracking, d'avec le second catalyseur;
    l'enlèvement du carbone, par brûlage, de ce second catalyseur utilisé pour régénérer et chauffer ce dernier jusqu'à ladite température de préchauffage mentionnée en <Desc/Clms Page number 11> dernier'lien; le retour de ce second catalyseur régénéré et chauffé, à ladite seconde zone de cracking; le passage de ladite matière effluente séparée, sensiblement à ladite température de cracking mentionnée en dernier lieu, vers la zone de fractionnement en un point inférieur au point d'alimentation de ladite petite portion; la distillation de cette matière effluente dans cette zone de fractionnement; et la récupération de ladite fraction de gazoline, hors de cette zone de fractionnemento 19. Le procédé de la revendication 18, dans lequel au moins une partie de ladite fraction de naphte lourd est envoyée à la seconde zone de cracking.
    20. Le procédé de la revendication 18, dans lequel ladite fraction de gazoline est soumise à un traitement choisi parmi le groupe de traitements comprenant le reforming et l'hydroforming catalytiques et thermiques.
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