BE886082R - Procede pour enlever les impuretes azotees d'un melange d'hydrocarbures - Google Patents

Description

  PROCEDE POUR ENLEVER LES IMPURETES AZOTEES D'UN MELANGE D'HYDROCARBURES

  
Inventeur : Monsieur Guy DEBANDE

  
La présente invention se rapporte à un procédé amélioré pour enlever les composés azotés, au moyen d'une solution aqueuse d'un acide, hors d'un mélange liquide d'hydrocarbures. En particulier, la présente invention se rapporte au traitement, au moyen d'une solution aqueuse d'un acide, d'un mélange liquide d'hydrocarbures contenant des hydrocarbures insaturés .. 

  
La Demanderesse a déjà décrit un tel procédé dans le brevet principal n[deg.] 884.149 du 3 juillet 1980 selon lequel on élimine pratiquement

  
la totalité des composés azotés basiques contenus dans les mélanges liquides d'hydrocarbures au moyen d'une solution aqueuse faiblement concentrée en acide, par mise en contact de ce mélange d'hydrocarbures avec cette solution dans un mélangeur de faible volume, de façon à former une émulsion qui est débitée dans une zone de décantation où elle se rompt pratiquement instantanément.

  
Ce procédé est déjà très avantageux, car on n'utilise que des solutions faiblement concentrées en acide, ce qui permet de réduire considérablement la concentration en acide par rapport aux procédés antérieurs.

  
Cependant, si l'on tient compte de la quantité de charge traitée et par conséquent de la quantité de solution aqueuse à éliminer, on constate non seulement que la quantité d'acide consommé n'est pas négligeable, mais encore que la quantité de solution aqueuse à neutraliser avant son rejet nécessite l'installation de stations d'épuration de taille adéquate.

  
Le but du présent perfectionnement est d'améliorer le procédé existant afin de réduire considérablement la quantité de solution aqueuse

  
à traiter avant son rejet et ainsi de réduire encore la consommation en

  
acide.

  
Le présent perfectionnement a pour objet un procédé amélioré pour enlever les impuretés azotées d'un mélange liquide d'hydrocarbures au moyen d'une solution aqueuse d'un acide, selon lequel on recycle la majeure partie

  
de la solution aqueuse d'acide.

  
Le présent perfectionnement au procédé pour enlever les impuretés azotées hors d'un mélange liquide d'hydrocarbures, au moyen d'un acide organique ou inorganique, décrit dans le brevet principal n[deg.] 884.149 et qui consistait à
- introduire en continu l'acide dans un mélangeur de faible volume, cet acide étant utilisé sous forme d'une solution aqueuse diluée,
- introduire en continu les hydrocarbures dans ce mélangeur, le rapport en volume entre le mélange liquide d'hydrocarbures et la solution aqueuse <EMI ID=1.1>  - former dans un mélangeur une émulsion des hydrocarbure* dans cette solution aqueuse d'acide, par mélange pendant une durée ne dépassant pas environ 2 <EMI ID=2.1> 

  
impuretés azotées,
- faire passer ensuite l'émulsion ainsi obtenue dans une zone de décantation où se produit la rupture de l'émulsion,
- récupérer les hydrocarbures ne contenant pas plus de 2 ppm environ d'impuretés azotées basiques hors de cette zone de décantation, est caractérisé en ce qu'il consiste à recycler de 80 à 95 Z en volume de la solution aqueuse d'acide au mélangeur de faible volume, le reste de la solution d'acide utilisée étant purgée et remplacée par un volume suffisant de solution  d'acide frais pour maintenir dans le mélangeur de faible volume, le rapport  mélange liquide d'hydrocarbure/solution aqueuse d'acide à sa valeur initiale, 

  
et la concentration en acide à une valeur telle que le pH de la solution  aqueuse d'acide soit compris entre 0,1 et 1,5. 

  
En effet, si le recyclage de la majeure partie de la solution 

  
aqueuse d'acide permet de réduire considérablement la consommation en acide, 

  
et d'éviter les problèmes d'évacuation d'importantes quantités de solution 

  
aqueuse d'acide, il doit cependant être effectué sous des conditions opératoires  bien définies, pour obtenir une élimination pratiquement complète des composés 

  
azotés basiques présents dans les hydrocarbures à traiter. 

  
La Demanderesse a maintenant trouvé que la réduction de la teneur 

  
en composés azotés basiques des mélanges d'hydrocarbures à une valeur inférieure 

  
2 ppm selon le procédé du présent perfectionnement dépend principalement du 

  
volume de la solution aqueuse d'acide recyclé et du pH de la solution aqueuse 

  
d'acide présente dans le mélangeur de faible volume. 

  
On a ainsi constaté que le volume de solution aqueuse d'acide 

  
recyclé doit être limité à un maximum de 95 Z. Pour des taux de recyclage  plus élevés, il y a accumulation de produits résultant de la réaction entre 

  
les composés azotés basiques et l'acide. Or, cette réaction est limitée à  un équilibré et l'accumulation de ces produits dans le milieu aurait tendance à favoriser la réaction inverse, ce qui aurait pour effet de maintenir la teneur en composés azotés basiques à un niveau supérieur à 2 ppm. D'autre part,

  
 <EMI ID=3.1> 

  
de la solution aqueuse d'acide, car à ce moment on accroît la quantité d'acide frais à réintroduire dans le milieu.

  
On a également constaté que pour obtenir une élimination appropriée des composés azotés basiques, le pH de la solution aqueuse d'acide doit être maintenu entre 0,1 et 1,5 et de préférence entre 0,5 et 1. Lorsque le pH de

  
 <EMI ID=4.1> 

  
assurer efficacement l'élimination des composés azotés. D'autre part, pour des

  
 <EMI ID=5.1> 

  
l'introduction d'une quantité adéquate de solution aqueuse d'acide frais, dans la solution aqueuse d'acide recyclée.

  
L'apport en solution aqueuse d'acide frais est dicté par le souci de maintenir dans le mélangeur de faible volume un rapport mélange liquide d'hydrocarbures/solution aqueuse d'acide identique au rapport initial. L'intervalle de variation de ce rapport a déjà été décrit dans le brevet principal n[deg.] 884.149. Cependant, selon le procédé du présent perfectionnement, il est préférable que ce rapport se situe entre 0,5 et 4 pour avoir une élimination suffisante des composés azotés, tout en ayant une consommation d'acide acceptable. En effet, si ce rapport est plus élevé, l'extraction des composés azotés n'est pas suffisante et il est nécessaire de travailler à plus faible

  
pH ce qui accroît la consommation d'acide, tandis que pour des rapports plus petits, la consommation en acide pour un même pH est plus élevée dès le départ.

  
Selon un mode avantageux d'exécution du procédé du présent

  
 <EMI ID=6.1> 

  
l'apport en solution aqueuse d'acide frais étant déterminé pour maintenir dans le mélangeur à faible volume un pH d'environ 1 et un rapport en volume hydrocarbures/solution aqueuse d'acide de 1.

  
Comme déjà décrit dans le brevet principal n* 884.149, le

  
procédé du présent perfectionnement peut être effectué au moyen d'un acide organique ou inorganique généralement choisi dans le groupe comprenant l'acide chlorhydrique, l'acide bromhydrique, l'acide iodhyrique, l'acide fluorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, l'acide borique, l'acide fluoro-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
formique, les acides alcanes sulfoniques et alkylbenzène sulfoniques. Cependant, pour des raisons de facilité d'approvisionnement, on préfère utiliser l'acide

  
 <EMI ID=8.1> 

  
Les exemples suivants sont donnés afin d'illustrer la présente invention mais sans pour autant en limiter la portée. 

Exemple 1.

  
A la partie aspiration d'une pompe centrifuge, on introduit simultanément :
- un mélange d'hydrocarbures dont les caractéristiques sont données dans le Tableau I ci-dessous, ayant une teneur totale en composés azotés de
61,3 ppm dont 43,4 ppm de composés azotés basiques.
- une solution aqueuse d'acide sulfurique ayant une concentration en acide  <EMI ID=9.1> 

TABLEAU I 

  
Caractéristique 

  
Distillation ASTM D 86 

  

 <EMI ID=10.1> 


  
Composition 
 <EMI ID=11.1> 
 Le rapport volumique entre la solution aqueuse et le mélange  d'hydrocarbures est de 1/1. D'autre part, le pH de la solution aqueuse d'acide 

  
était de 1,1. 

  
Comme décrit dans le brevet principal, il se forme une émulsion 

  
du mélange d'hydrocarbures dans la solution aqueuse d'acide. Cette émulsion 

  
est envoyée dans un décanteur dans lequel l'émulsion se rompt pratiquement  instantanément en deux phases, la phase supérieure contenant le mélange  d'hydrocarbures épurés et la phase inférieure contenant la solution aqueuse 

  
d'acide. 

  
Selon le procédé de l'invention, on recycle à la partie aspiration 

  
de la pompe centrifuge, 92,5 Z de la solution aqueuse d'acide, le reste étant 

  
éliminé sous forme de purge. 

  
Dans la conduite de recyclage, on introduit une solution aqueuse 

  
d'acide frais pour maintenir le rapport mélange d'hydrocarbures/solution aqueuse 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
On a analysé la phase contenant les hydrocarbures traités pour  déterminer la teneur en composés azotés basiques. Le résultat obtenu était  de 1,5'ppm. 

Exemple 2. 

  
On a traité la mené charge que celle décrite dans l'exemple 1, 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
D'autre part, on a analyse la phase contenant les hydrocarbures  traités pour déterminer la teneur en composés azotés basiques. Le résultat 

  
 <EMI ID=14.1>  

Exemple 3.

  
 <EMI ID=15.1> 

  
mais avec les conditions opératoires suivantes :
- taux de recyclage : 92,5 X
- rapport en volume hydrocarbures/solution aqueuse de H2S04 : 1 <EMI ID=16.1> 

  
de 250 ml/m de charge.

  
On a analysé la phase contenant les hydrocarbures traités pour déterminer la teneur en composés azotés basiques. Le résultat obtenu était de 1,96 ppm.

  
A titre de comparaison, on a répété l'essai ci-dessus mais avec

  
 <EMI ID=17.1> 

  
vue de réduire la teneur en composés azotés basiques et on a obtenu les résultats suivants :

  

 <EMI ID=18.1> 


  
Les résultats montrent qu'avec un taux de recyclage trop élevé, on ne parvient plus à extraire suffisamment de composés azotés basiques pour atteindre la teneur désirée, même si on diminue le pH considérablement.

Exemple 4.

  
On a traité la même charge que celle décrite à l'exemple 1, mais avec les conditions opératoires suivantes : <EMI ID=19.1>  <EMI ID=20.1> 

Claims (5)

- pH de la solution aqueuse de H2S04 : 1,5. La quantité d'acide frais ajoutée pour maintenir ce pH était de 310 ml/m de charge. On a analysé la phase contenant les hydrocarbures traités pour déterminer la teneur en composés azotés basiques. Le résultat obtenu était de 0,9 ppm. Exemple 5. On a traité la même charge que celle décrite à l'exemple 1. <EMI ID=21.1> de 1,45. Les autres conditions opératoires étaient les suivantes : <EMI ID=22.1> - rapport en volume hydrocarbures/solution aqueuse de HC1 : 3. La quantité d'acide frais ajoutée pour maintenir ce pH était de <EMI ID=23.1> On a analysé la phase contenant les hydrocarbures traités pour déterminer la teneur en composés azotés basiques. Le résultat obtenu était de 1,9 ppm. REVENDICATIONS

1) Procédé pour enlever les impuretés azotées hors d'un mélange liquide

d'hydrocarbures, au moyen d'un acide organique ou inorganique, comprenant les étapes qui consistent à

- introduire en continu l'acide dans un mélangeur de faible volume, cet acide étant utilisé sous forme d'une solution aqueuse diluée, - introduire en continu les hydrocarbures dans ce mélangeur, le rapport en volume entre le mélange liquide d'hydrocarbures et la solution aqueuse d'acide étant compris entre environ 0,3 et environ 13, - former dans le mélangeur une émulsion des hydrocarbures dans cette solution aqueuse d'acide, par mélange pendant une durée ne dépassant pas environ 2 secondes, cette solution aqueuse diluée extrayant la majeure partie des impuretés azotées, - faire passer ensuite l'émulsion ainsi obtenue dans une zone de décantation où se produit la rupture de l'émulsion, - récupérer les hydrocarbures ne contenant pas plus de 2 ppm environ d'impuretés azotées basiques hors de cette zone de décantation,

d'après le brevet principal n[deg.] 884149, caractérisé en ce que ce procédé consiste à recycler de 80 à 95 % en volume de la solution aqueuse d'acide, au mélangeur de faible volume, le reste de la solution d'acide étant purgée et remplacée par un volume suffisant de solution d'acide frais pour maintenir dans le mélangeur de faible volume, le rapport mélange liquide d'hydrocarbures/ solution aqueuse d'acide à sa valeur initiale et la concentration en acide à une valeur telle que le pH de la solution aqueuse d'acide soit compris entre 0,1 et 1,5.

2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on recycle de 90

<EMI ID=24.1>

volume.

3) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en

ce que l'on maintient, le pH de la solution aqueuse d'acide entre 0,5 et 1.

4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en

ce que le rapport en volume entre le mélange liquide d'hydrocarbures et la solution aqueuse d'acide est compris entre 0,5 et 4.

5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce

que l'on utilise l'acide sulfurique ou l'acide chlorhydrique.