BRPI0418119B1 - processo de tratamento de uma carga hidrocarbonada, incluindo uma retirada das resinas - Google Patents

Abstract

"PROCESSO DE TRATAMENTO DE UMA CARGA HIDROCARBONADA, INCLUINDO UMA RETIRADA DAS RESINAS". A presente invenção refere-se a um processo de tratamento, incluindo uma retirada das resinas, de uma carga hidrocarbonada, da qual pelo menos 80% dos compostos têm um ponto de ebulição superior ou igual a 340198>C, no qual: - se envia a carga em uma etapa de fracionamento, quando da qual se recupera pelo menos uma fração pesada e pelo menos uma fração leve; - se envia uma parte pelo menos da fração pesada em uma etapa de extração, quando da qual se extraem resinas contidas nessa fração pesada e se recupera uma fração purificada, - se realiza uma mistura que comporta pelo menos uma parte da fração purificada obtida na etapa de extração e pelo menos uma fração leve obtida na etapa de fracionamento e - se envia a mistura assim obtida para uma etapa de craqueamento.

Description

A presente invenção refere-se ao domínio técnico do craquea- 5 mento das cargas de hidrocarbonetos. Em particular, a invenção refere-se a um processo no qual são eliminadas as resinas de uma carga que comporta os hidrocarbonetos previamente ao craqueamento dessa carga.

O pedido de patente internacional WO 99/67345 descreve um método para produzir combustíveis mais apropriados, no qual compostos 10 polares naturais são previamente eliminados de uma fração petrolífera de hidrocarbonetos que tem um ponto de ebulição compreendido entre 110 e 560 °C, o que permite melhorar a eficácia dos tratamentos catalíticos destinados a produzir esses combustíveis. Esse pedido de patente descreve, mais particularmente, que essa eliminação dos compostos polares naturais é 15 realizada por adsorção/dessorção ou por extração ao solvente.

Nesse tipo de método, a eliminação dos poluentes é geralmente feita sobre o conjunto da carga de hidrocarbonetos que deve sofrer um tratamento catalítico. Isto implica um dimensionamento adaptado dos meios de extração desses poluentes em função da vazão da carga. Além disso, os 20 meios de extração utilizados devem ser dimensionados em função da concentração e da natureza desses poluentes.

A patente americana US 4.454.023 descreve um processo para melhorar a fluidez de um hidrocarboneto pesado e viscoso, incluindo uma viscorredução, uma destilação e uma extração ao solvente. Essa patente 25 não faz referência a qualquer etapa de craqueamento. Além disso, a fração enviada à etapa de extração ao solvente corresponde à fração a mais pesada da destilação.

Foi descoberto que a aplicação de uma etapa de extração na qual se extraem seletivamente as resinas, e isto sobre uma fração específica 30 de uma carga que comporta um destilado sob vácuo, leva a uma redução significativa do montante dos investimentos e dos custos operacionais do processo de eliminação das resinas e de craqueamento dessa carga, permi- tindo manter um bom nível de desempenhos do craqueamento dessa carga. Esse nível de desempenho do craqueamento pode ser apreciado em termos de alongamento da duração de ciclo do catalisador utilizada ou de condições operacionais mais econômicas, por exemplo uma redução de pressão.

A presente invenção tem portanto por objeto um processo de tratamento de uma carga hidrocarbonada, da qual pelo menos 80% dos compostos têm um ponto de ebulição superior ou igual a 340 °C, processo no qual: a) se envia a carga em uma etapa de fracionamento, quando da qual se recuperam: - pelo menos uma fração pesada que comporta pelo menos 90% em peso de compostos que borbulham acima de 450 °C e abaixo de 700 °C; - e pelo menos uma fração leve que borbulha abaixo da fração pesada, - um resíduo que borbulha acima da fração pesada; b) se enviar pelo menos uma parte da fração pesada em uma etapa de extração, quando da qual se extrai pelo menos uma parte das resinas contidas nessa fração pesada e se recupera uma fração purificada; c) se realiza uma mistura que comporta pelo menos uma parte da fração purificada obtida na etapa de extração e pelo menos uma fração leve obtida na etapa de fracionamento; e d) se envia a mistura assim obtida em uma etapa de craqueamento.

A carga de hidrocarbonetos da invenção é tal que pelo menos 80% dos compostos têm um ponto de ebulição superior ou igual a 340 °C, de preferência superior a 350 °C. e) carga de hidrocarbonetos contém geralmente mais de 30% em peso, de preferência mais de 50% em peso, de compostos que borbulham a 340 °C e 700 °C.

A carga de hidrocarbonetos pode ser um resíduo proveniente de uma destilação direta (atmosférica), de um processo de conversão, tal como a coquefação, de um processo de hidreconversão em camada fixa, tal como

O processo HYVAHL ou de um processo em camada fervente, tal como o processo H-Oil. A carga de hidrocarbonetos pode ser formada por mistura das cargas evocadas acima, e isto em qualquer proporção.

A invenção se revela particularmente interessante para cargas de hidrocarbonetos ricas em impurezas, tais como o nitrogênio, os poliaro- máticos ou que apresentam um Carbone Conradson ou um teor em asfalte- nos elevado. É, por exemplo, o caso do resíduo de bruto pesado, ou de resíduo do oeste africano.

Segundo um aspecto da invenção, uma etapa de extração é utilizado sobre pelo menos uma parte de uma fração pesada da carga de hi- drocarboneto. O conjunto das frações pesados é geralmente obtido com rendimento de pelo menos 15% em peso em relação à fração 340-700 °C da carga de hidrocarbonetos.

De preferência, a fração pesada é obtida com rendimento de pelo menos 20% em peso, até mesmo de pelo menos 30% em peso em relação ao destilado sob vácuo.

A fração pesada pode comportar pelo menos 90% em peso de compostos em ebulição abaixo de 700 °C e acima de 480 °C, até mesmo acima de 500 °C.

Paralelamente a essa fração pesada, obtém-se, quando da etapa de fracionamento, pelo menos uma fração leve que, contrariamente a essa fração pesada, não constitui o objeto de uma extração. Pelo menos uma fração leve é obtida com rendimento de pelo menos 5% em peso em relação à fração 340-700 °C da carga, de preferência pelo menos 20% ou pelo menos 50%.

De preferência, essa fração leve comporta pelo menos 90% em peso de composto em ebulição abaixo de 450 °C, de preferência abaixo de 480 °C, de maneira mais preferida abaixo de 500 °C.

De maneira preferida, uma única fração pesada é obtida, e de maneira preferida a totalidade dessa fração é tratada na etapa de extração.

De acordo com um outro aspecto da invenção, a etapa de extração é utilizada para extrair seletiva mente resinas.

Essas resinas estão geralmente presentes na fração 340 °C - 700 °C da carga de hidrocarbonetos utilizados no processo da invenção.

O teor em resinas na fração 340 °C - 700 °C da carga pode ir de 3 a 15% em peso.

A fração pesada oriunda da primeira etapa de fracionamento pode, quanto a ela, comportar um teor em resinas superior a 5% em peso, até mesmo superior a 10% em peso, até mesmo superior a 15%.

No domínio do petróleo, o termo resina designa geralmente constituintes que foram purificados sob adsorventes sólidos por solventes polares. Assim, as resinas são geralmente caracterizadas por sua polaridade antes do que por sua natureza química; daí a aplicação de métodos de separação para isolá-los.

Esses métodos de separação (tal como ASTM-D-4124) que permitem isolar as resinas podem ser métodos de cromatografia líquida sobre cortes petrolíferos de tipo destilado sob vácuo ou resíduo, nos quais: - em uma primeira etapa, misturam-se esses cortes com um solvente tal como n-heptano para precipitar asfaltenos e recuperar uma parte solúvel que comporta os maltenos; e - em uma segunda etapa, isolam-se as resinas por purificação dessa parte solúvel em uma coluna cromatográfica, contendo, por exemplo, alumina ativada e sílica-gel com o auxílio de um solvente muito polar, tal como uma mistura de cloreto de metileno de tolueno e de metanol.

As resinas isoladas por esses métodos de caracterização são principalmente constituídas de uma mistura que comporta compostos nafte- no-aromáticos condensados, compostos que contêm enxofre, nitrogênio, oxigênio, e eventualmente metais, tais como níquel e vanádio.

Foi constatado que uma etapa de extração, na qual se visa a extrair seletivamente as resinas, permite melhorar a atividade e/ou a seletividade dos catalisadores utilizados nas etapas posteriores do processo da invenção. Assim, a extração seletiva das resinas definidas acima permite melhorar singularmente os desempenhos da etapa de craqueamento posterior do processo da invenção.

Quando da etapa de extração, extrai-se da fração pesada pelo menos 10 % em peso das resinas contidas nessa fração pesada (determinação quantitativa por um método de separação de tipo ASTM- D-4124)

De preferência, extraem-se pelo menos 20 % em peso, de preferência pelo menos 40 % em peso, até mesmo pelo menos 50 % em peso das resinas contidas na fração pesada.

As resinas extraídas da fração pesada são geralmente compostos polares. A polaridade dessas resinas pode ser determinada a partir da relação que existe entre, por um lado, essa polaridade e, por outro, a estrutura nafteno-aromático e o teor em nitrogênio dessas resinas. Com efeito, pelo menos 90 % em peso, até mesmo 95 % em peso do nitrogênio de um destilado sob vácuo é geralmente contido nas resinas desse destilado sob vácuo.

A estrutura nafteno-aromático pode ser determinada por ressonância magnética nuclear (RMN do C13 e 1H, conforme ASTM D5292). O teor em nitrogênio pode ser medido por quimiluminescência (conforme ASTM D4629).

Uma análise por ressonância magnética nuclear (RMN do C13) mostra que a estrutura média das resinas na fração pesada pode ser caracterizada por: - uma taxa de carbono aromática (CA) superior a 50 % em peso, até mesmo superior a 60 % em peso; - uma taxa de carbono aromático quaternário superior a 30 % em peso, até mesmo superior a 35 % em peso; - uma taxa de carbono aromática quaternária condensada superior a 10 % em peso, até mesmo superior a 15 % em peso; e - um índice de condensação superior a 2,3, até mesmo superior a 2,6.

A análise por RMN do C13 das resinas da fração 340 °C - 700 °C da carga mostra que a estrutura média dessas resinas pode ser caracterizada por: - uma taxa de carbono aromático (CA) inferior a 50 % em peso; - uma taxa de carbono aromático quaternário inferior a 30 % em peso; - uma taxa de carbono aromático quaternário condensado inferior a 10 % em peso; e - um índice de condensação inferior a 2,3.

Uma análise por quimiluminescência do teor em nitrogênio mostra que o teor, em nitrogênio, das resinas da fração pesada pode ser 1,5 vezes superior, até mesmo 2 vezes superior, até mesmo 2,5 vezes superior àquela das resinas da carga.

A polaridade das resinas dessa fração pesada do destilado sob vácuo é, portanto, geralmente superior àquela das resinas da carga.

A extração das resinas da fração pesada permite geralmente obter uma fração purificada que tem um teor em compostos poliaromáticos, comportando até 5 ciclos inferiores a 2 % em peso, de preferência inferiores a 1 % em peso. Esse teor em poliaromáticos que comporta até 5 ciclos da fração purificada pode ser medido por espectrometria de massa Fischer (conforme Fischer I.P, Fischer P., Talanta, 21, 867-875 (1974) e Bouquet M., Brument J., Fuel Science and Technology INTL, 8(9), 961-986 (1990)).

A extração das resinas da fração pesada pode permitir também obter uma fração purificada que tem um teor em nitrogênio que é reduzido de pelo menos 20 % em peso, de preferência de 30 % em peso, de maneira mais preferida de 40 % em peso em relação à fração pesada introduzida na etapa de extração. Esse teor em nitrogênio da fração purificada pode ser medido por quimiluminescência (conforme ASTM D4629).

A etapa de extração pode ser realizada por qualquer meio conhecido do técnico. Em particular, essa etapa de extração pode ser realizada por adsorção/dessorção ou, de preferência, por extração ao solvente.

No caso preferido no qual a etapa de extração é realizada por extração ao solvente, essa etapa de extração compreende geralmente uma colocação em contato da fração pesada com um solvente à base de hidrocarbonetos leves. Essa colocação em contato pode ser realizada em uma zona de extração ou por simples mistura. A quantidade de solvente, a tem- peratura, a pressão são escolhidas de maneira a permitir a formação de duas fases distintas constituídas, por um lado, por uma mistura líquida que comporta essencialmente solvente e óleo desresinado e, por outro lado, uma mistura fluida que comporta essencialmente do solvente e do óleo resínico. As fases assim formadas podem ser em seguida separadas uma da outra, por exemplo por decantação. O solvente de cada fase pode ser finalmente eliminado por vaporização, a fim de poder ser reciclado.

Essa etapa de extração permite assim extrair uma grande parte dos compostos resínicos da carga tratada, esses compostos tendo geral- mente estruturas nafteno-aromáticas.

O solvente utilizado, quando da etapa de extração, é preferencialmente um solvente parafínico. Esse solvente pode comportar essencialmente (ou ser constituído de) compostos que têm de 3 a 7 átomos de carbono, preferencialmente de 3 a 5 átomos de carbono.

O rendimento em óleo extraído e a qualidade do óleo dependem da natureza do solvente utilizado. O rendimento do óleo desresinado aumenta geralmente com o número de carbono do solvente em detrimento da qualidade do óleo extraído.

A etapa de extração é geralmente realizada em um misturador decantadorou, de preferência, em uma coluna de extração.

As condições operacionais da etapa de extração podem ser comparáveis àquelas de um processo de desasfaltamento. A relação volú- mica entre o solvente à base de hidrocarbonetos leves sobre a fração pesada a extrair está habitualmente compreendida entre 2 e 12, de preferência compreendido entre 3 e 5.

A título de exemplo, quando da etapa de extração, introduz-se em uma coluna de extração uma mistura pré-formada que comporta a fração pesada e uma primeira fração de solvente, a fim de realizar a precipitação de uma fase resínica por decantação no fundo da coluna. Na zona de decantação, introduz-se uma segunda fração de solvente. A decantação da parte resínica é em seguida obtida por lavagem por solvente puro à contracorrente da emulsão da fração resínica em uma mistura que comporta essencialmen- te do solvente e do óleo. Ela é favorecida por um aumento da taxa de solvente, isto é, pela substituição do ambiente, comportando o solvente e o óleo por um ambiente de solvente puro, e isto a uma temperatura baixa.

Por outro lado, a existência de um gradiente de temperatura entre a cabeça e o fundo da coluna de extração permite geralmente criar um refluxo interno, o que tem por efeito melhorar a separação entre o meio oleoso e as resinas. Com efeito, a mistura que comporta essencialmente solvente e óleo que é aquecido na cabeça da coluna de extração permite precipitar uma fração resínica que desce na coluna extração. A contracorrente ascendente dessa mistura tem, portanto, tendência a dissolver, à temperatura mais baixa, as frações resínicas as mais leves. A temperatura depende da natureza do solvente utilizado e se situa geraimente entre 70 e 220 °C.

No caso de uma extração ao solvente em uma coluna de extração com o auxílio de um solvente que é o propano, condições operacionais vantajosas para a extração são: - uma taxa de solvente compreendido entre 2/1 e 12/1, preferencialmente entre 4/1 e 10/1; - uma temperatura da cabeça de extrator compreendida entre 55 e 95 °C; - uma temperatura do fundo de extrator compreendida entre 30 e 80 °C; - uma pressão do extrator compreendida entre 300 e 400 MPa, a ajustar para que todos os produtos permaneçam no estado líquido; e - um número de estágios teóricos compreendido entre 2 e 5.

De acordo um outro aspecto do processo da invenção, a etapa de craqueamento é utilizada sobre uma mistura que comporta a fração purificada obtida quando da etapa de extração com pelo menos uma fração leve obtida, quando da etapa de fracionamento.

De preferência, quando da etapa de mistura do processo da invenção, realiza-se uma mistura que comporta, além disso, outras frações que podem ser obtidas, quando da etapa de fracionamento, até mesmo do conjunto dessas outras frações.

Foi constatado que a utilização da etapa de craqueamento de hidrocarbonetos sobre uma mistura para a qual, por um lado, somente uma fração bem definida dessa mistura foi previamente submetida a uma etapa de extração, e, por outro lado, para o qual a extração dessa fração visa a extrair compostos bem precisos, no caso das resinas, não penaliza em nada os desempenhos desse craqueamento, e, ao contrário, permite trabalhar a temperaturas mais baixas em craqueamento.

Com efeito, constatou-se que a extração das resinas sobre a totalidade da carga, com exceção do resíduo (isto é, o conjunto das frações pesadas e leves) produz um efluente que se mostra mais refratária ao craqueamento que o efluente, de acordo com a invenção, para um teor equivalente em resina na fração 340 °C - 700 °C da carga.

A essa vantagem técnica, se acrescenta o fato de que os equipamentos necessários à etapa de extração das resinas apresenta um tamanho reduzido.

A etapa de craqueamento do processo da invenção pode comportar um craqueamento catalítico ou/e um hidrocraqueamento.

As condições específicas da etapa de extração do processo da invenção são tais que a mistura à entrada da etapa de craqueamento apresenta um elevado nível de pureza que permite um craqueamento catalítico de desempenho.

No caso de a etapa de craqueamento comportar um craqueamento catalítico, pelo menos uma parte da mistura é craqueada por um craqueamento catalítico para se obter um efluente que compreende a gasolina, o óleo combustível e um resíduo. Esse craqueamento catalítico pode ser um craqueamento em camada fluidificada, conhecido sob a denominação anglo- saxônica de "fluid catalytic cracking"ou em resumo FCC.

No caso de um craqueamento de tipo FCC, o processo da invenção permite obter à entrada da etapa de craqueamento um efluente que tem um teor reduzido em Carbono Conradson e em nitrogênio propício à obtenção de uma conversão elevada da mistura associada à obtenção de rendimento em gasolina e óleo combustível elevados.

No caso de um craqueamento catalítico, pelo menos uma parte da mistura pode ser craqueada catalítica mente em condições bem conheci-das dos técnicos para produzir uma fração combustível, podendo ela mesma compreender uma fração de gasolina e uma fração de óleo diesel, assim como uma fração de tipo pasta fluida. Essa fração combustível é habitual-mente enviada, pelo menos em parte, aos reservatórios de combustíveis. A fração de tipo pasta fluida pode ser, quanto a ela, enviada, pelo menos em parte, ao reservatório de combustível pesado ou reciclada, pelo menos em parte à entrada do craqueamento catalítico.

No âmbito da presente invenção a expressão craqueamento ca-talítico clássico engloba os processos de craqueamento compreendendo pelo menos uma etapa de regeneração por combustão parcial e aqueles que compreendem pelo menos uma etapa de regeneração por combustão total e/ou aqueles que compreendem, ao mesmo tempo, pelo menos uma etapa de combustão parcial e pelo menos uma etapa de combustão total.

O craqueamento catalítico é descrito, de maneira geral, em Ull-mans Encyclopedia Of Industrial Chemistry Volume A 18, 1991, páginas 61 a 64.

A etapa de craqueamento catalítico pode vantajosamente ser precedida por um hidrotratamento. Para purificar a mistura das impurezas, como enxofre e o nitrogênio que não teriam sido totalmente eliminado, quando da etapa da extração, um pré-tratamento da mistura por um processo catalítico em presença de hidrogênio pode ser necessário, a fim de, por exemplo, proteger os catalisadores de craqueamento ou de melhorar a qua-lidade dos produtos de craqueamento. Çssa etapa pode ser feita, por exemplo, com um catalisador de tipo NiMo sobre alumina em condições bem conhecidas do técnico.

De preferência, a etapa de craqueamento é um hidrocraquea- mento.

Nessa etapa de hidrocraqueamento pelo menos uma parte da mistura é craqueada sobre catalisador em presença de hidrogênio, em condições bem conhecidas do técnico, a fim de produzir, após uma destilação, pelo menos uma fração combustível (fração gasolina, uma fração querosene, uma fração óleo combustível). Envia-se geralmente, pelo menos em parte, essa(s) fração (ões) combustível aos reservatórios de combustíveis.

No caso de um hidrocraqueamento, a fração resíduo obtida pode ser tratada de diferentes maneiras. Em um modo de realização, essa fração resíduo pode ser enviada, pelo menos em parte, em uma seção de despara- finação e de hidroacabamento para produzir bases-óleos. Em um outro modo de realização com um objetivo combustível, essa fração resíduo pode ser reciclada, pelo menos em parte, à entrada da etapa de hidrocraqueamento. Ainda em um outro modo de realização, essa fração resíduo pode ser enviada, pelo menos em parte, em uma unidade de FCC.

As condições operacionais utilizadas segundo esse modo permitem atingir uma conversão por passe em produtos que têm pontos de ebulição inferiores a 340 °C até mesmo inferiores a 370 °C, que é superior a 10 % em peso, de maneira preferida compreendida entre 15 e 95 % em peso.

O hidrocraqueamento pode ser realizado a uma temperatura que vai de 340 a 450 °C, de preferência que vai de 340 a 420 °C. A pressão pode ser significativa mente reduzida em relação às etapas de hidrocraqueamento de destilados sob vácuo da técnica anterior que requerem geralmente uma pressão parcial de hidrogênio elevada.

A pressão de hidrocraqueamento pode vantajosamente ir de 4 a 20 MPa, de preferência de 4 a 16 MPa. Podem-se distinguir as pressões baixas ou moderadas (4 a 10 MPa) das pressões mais fortes (mais de 10 MPa a 16 MPa).

A expressão hidrocraqueamento engloba o hidrocraqueamento suave, cujo objetivo é um pré-tratamento que converte uma carga proveniente de um FCC, o hidrorrefinamento cujo objetivo é a produção de um resíduo para fazer óleos lubrificantes e destilados médios, e o hidrocraqueamento clássico, cuja flexibilidade permite seja produzir destilados médios, seja conjuntamente destilados médios e um resíduo para fabricar óleos lubrificantes.

Uma vantagem do processo da invenção é reduzir a perda de atividade do(s) catalisador(es) utilizado(s), quando da etapa de craqueamen- to e/ou da etapa de pré-tratamento catalítico, reduzindo as impurezas que têm tendência a serem adsorvidas fortemente sobre o catalisador, que reduzem sua função ácida craqueadora e/ou que são precursores de coque. Isto se traduz, no caso de uma etapa de craqueamento catalítico, por um consumo em catalisador fresco reduzido para um nível de conversão determinada e, no caso de uma etapa de hidrocraqueamento, por uma duração de ciclo mais longa.

Uma outra vantagem do processo da invenção é, no caso em que a etapa de craqueamento comporta (ou é) um hidrocraqueamento, permitir uma redução significativa da pressão à qual é realizada a etapa de hidrocraqueamento. A extração seletiva das resinas permite, com efeito, eliminar os compostos insaturados que consomem habitualmente uma quantidade considerável do hidrogênio de hidrocraqueamento. A aplicação do processo da invenção permite assim reduzir o custo operacional do hidrocra- queador.

Uma outra vantagem da invenção é de limitar os efeitos negativos das resinas e do nitrogênio, em particular sobre o catalisador de craqueamento.

Uma outra vantagem da invenção é de limitar os efeitos negativos dos poliaromáticos sobre a estabilidade dos catalisadores e a qualidade dos produtos.

Uma outra vantagem do processo da invenção é, no caso de a etapa de craqueamento comportar (ou é) um hidrocraqueamento, reduzir o tamanho dos equipamentos utilizados, quando desse hidrocraqueamento.

Uma outra vantagem do processo da invenção é de permitir uma redução do tamanho dos equipamentos utilizados, quando da etapa de extração, a extração sendo feita apenas sobre uma fração pesada do destilado sob vácuo.

Para melhor compreensão, um modo de realização preferido do processo da invenção é ilustrado na figura 1. Esse modo de realização é dado a título de exemplo e não apresenta nenhum caráter limitativo. Essa ilustração do processo da invenção não comporta o conjunto das componen- tes necessárias à sua utilização. Só os elementos necessários à compreensão da invenção aí são representados, o técnico sendo capaz de completar essa representação para aplicar a invenção.

A carga hidrocarbonada é enviada pelo conduto 1 em uma coluna de destilação sob vácuo 2. Dessa coluna de destilação estira-se uma fração leve pelo conduto 3, uma fração pesada pelo conduto 4 e um resíduo sob vácuo pelo conduto 5.

A fração pesada estirada da coluna 2 é enviada pelo conduto 4 para meios de extração líquida 10 com um solvente. O solvente é enviado nos meios de extração por intermédio de um conduto 11. Solvente pode e- ventualmente ser acrescentado por um conduto 12. À fração pesada do destilado sob vácuo uma carga externa pode ser acrescentada pelo conduto 13. Essa carga é, por exemplo, um destinado sob vácuo, tal como um destilado sob vácuo straight-run (de bruto), um destilado sob vácuo oriundo de um processo de conversão de cargas pesadas (coquefação, camada em ebulição H-oil ou T-Star, camada fixa Hyvahl). Este pode ser também um extrato aromático proveniente de uma unidade de extração de aromáticos.

A fração purificada e do solvente oriundos dos meios de extração 10 são estirados pelo conduto 15 e enviados para um dispositivo de recuperação e de regeneração do solvente 16. O solvente assim regenerado é enviado na zona de extração pelo conduto 11.

O resíduo comportando as resinas extraídas e do solvente é estirado por um conduto 19 e enviado para um sistema de recuperação e de regeneração do solvente 20. O solvente assim regenerado é enviado na zona de extração por um conduto 21 e o conduto 11.0 resíduo que comporta as resinas extraídas que ficou livre do solvente é estirado pelo conduto 22.

A fração purificada livre do solvente é estirada, por intermédio de um conduto 30. Essa fração purificada é misturada com a fração leve do destilado sob vácuo levada pelo conduto 3. A fração purificada e a fração leve do destilado sob vácuo são enviadas em mistura, com o hidrogênio alimentado por um conduto 31, em meios de hidrocraqueamento 32. O efluente oriundo dos meios de hidrocraqueamento é evacuado pelo conduto 33 e en- viado para os meios de separação 34 do gás e do líquido. O gás é evacuado por um conduto 35.

O líquido oriundo dos meios de separação 34 é evacuado por um conduto 40 em direção a uma coluna de destilação atmosférica 41. Dessa coluna são estirados uma fração gasosa por um conduto 42, um corte gasolina por um conduto 43, um corte querosene por um conduto 44, um corte de óleo combustível por um conduto 45 e um corte resíduo por um conduto 46.

Assim como mencionada anteriormente, o resíduo pode ser: 1) pelo menos em parte reciclado em hidrocraqueamento (à puri-ficação aproximadamente) 2) pelo menos em parte enviado em uma unidade de craquea-mento catalítico em camada fluida, ou 3) pelo menos em parte enviado em uma unidade de dewaxing (desparafinização de preferência catalítica), depois em uma unidade de hi- droacabamento; uma reciclagem parcial do resíduo em direção à etapa de hidrocraqueamento sendo também considerável com as opções 2) ou 3). Exemplo 1

Um destilado sob vácuo foi destilado de um resíduo atmosférico com um rendimento de 40 % em peso. Esse destilado sob vácuo tem as se- guíntes propriedades:

Esse destilado sob vácuo é introduzido em um piloto que comporta dois reatores em séries. O primeiro reator R1 é cheio com catalisador conhecido sob a referência HR448 da sociedade AXENS, catalisador de pré- tratamento de destilado sob vácuo de tipo Ni Mo sobre alumina cujo objetivo 5 é de desnitrogenar a teores muito baixos o destilado sob vácuo. O segundo reator R2 é cheio do catalisador conhecido sob a referência HYC642 da sociedade AXENs, catalisador zeolítico de hidrocraqueamento (zeolita Y sobre alumina), permitindo realizar uma conversão da ordem de 70 % em peso da fração 370 °C+ do destilado sob vácuo.

As condições operacionais e rendimentos são dados na seguinte tabela:

Exemplo 2 (de acordo com a invenção)

O destilado sob vácuo do exemplo 1 é destilado sob vácuo para se obter uma fração leve e uma fração pesada correspondente a um ponto de corte de 500 °C. Os rendimentos e propriedades do destilado sob vácuo e 5 das duas frações são os seguintes:

A fração pesada é desresinada por extração líquido-líquido com um solvente não polar parafínico, o propano. A tecnologia utilizada é aquela normalmente utilizada para realizar a desasfaltagem dos resíduos em vazio. 40 quilos da fração pesada foram misturados com propano em um reator agitado com uma relação volumérica solvente/fração pesada de 8/1. A mistura é levada a 90°C e agitada durante 60 minutos. Após este pe-dido, a agitação é parada e a mistura decanta 90 minutos para ocorrer a se-paração de duas fases. A fase purificada das resinas no alto do reservatório e a fase rica em resinas no fundo do reservatório são retiradas separada-mente e tratadas para evaporar o propano.

A fase purificada das resinas e fase rica em resinas e a fase rica em resinas após a evaporação do propano apresentam as seguintes propri-edades, comparadas àquelas da fração pesada:

Extrai-se da fração pesada destilado sob vácuo 40 % em peso das resinas contidas nessa fração.

A fração purificada das resinas é em seguida misturada à fração leve do destilado sob vácuo, a fim de reconstituir um destilado sob vácuo largo que será hidrocraqueado.

A mistura assim reconstituída tem as seguintes propriedades comparadas ao destilado sob vácuo do exemplo 1:

A mistura possui teores em resinas e em nitrogênio reduzidos de aproximadamente 30 % em relação ao destilado sob vácuo do exemplo 1. Essa purificação parcial da carga pode parecer fraca, todavia ela tem a vantagem de necessitar dos equipamentos de extração reduzidos e ter um im- 5 pacto importante sobre as condições operacionais do hidrocraqueamento.

A mistura assim reconstituída é introduzida no mesmo piloto que no exemplo 1 como mesmo sistema catalítico. Para realizar a mesma conversão global da ordem de 70 % em peso da fração 370 °C+ da mistura que no exemplo 1 é preciso estabelecer as seguintes condições operacionais:

As condições operacionais do exemplo 2 são caracterizadas em relação ao exemplo 1 por uma pressão parcial de hidrogênio mais fraca de 30 bar, no mais sendo tudo igual. A estrutura de rendimento é idêntica ao exemplo 1, assim como a qualidade dos produtos mais associados a um 5 consumo em hidrogênio reduzida de 13 %.

Claims (11)

1. Processo de tratamento de uma carga hidrocarbonada contendo resinas, em que pelo menos 80% dos compostos da carga têm um ponto de ebulição superior ou igual a 340°C, em que o teor das resinas na fração 340°C - 700°C da carga está compreendido entre 3 e 15% em peso, caracterizado pelo fato de que compreende: a) a carga é enviada a uma etapa de fracionamento, durante a qual ocorre a recuperação de: - uma ou mais frações pesadas comportando pelo menos 90% em peso de compostos que entram em ebulição na faixa entre 450°C e 700°C, e em que o teor de resinas é superior a 5% em peso; - uma ou mais frações leves que entram em ebulição a uma temperatura abaixo da fração pesada; - uma fração do resíduo que entra em ebulição a uma temperatura acima da fração pesada; b) uma ou mais partes da fração pesada são enviadas a uma etapa de extração, durante a qual pelo menos algumas das resinas contidas na referida fração pesada são extraídas, e uma fração purificada é recuperada; c) uma mistura é realizada, a qual compreende uma ou mais partes da fração purificada obtida na etapa de extração e uma ou mais frações leves obtidas na etapa de fracionamento; e d) a mistura assim obtida é enviada a uma etapa de craqueamento; em que a etapa de extração é realizada em uma coluna de extração, como auxílio de propano, sob as condições operacionais a seguir: - uma taxa de solvente compreendida entre 2/1 e 12/1; - uma temperatura da cabeça de extrator compreendida entre 55 e 95°C; - uma temperatura do fundo de extrator compreendida entre 30 e 80°C; - uma pressão do extrator compreendida entre 300 e 400 MPa; e - um número de estágios teóricos compreendido entre 2 e 5.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se extrai pelo menos 20% em peso das resinas contidas na fração pesada.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a extração das resinas da fração pesada permite obter uma fração purificada que tem um teor em compostos poliaromáticos que comportam até 5 ciclos inferiores a 2% em peso.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a extração das resinas da fração pesada permite obter uma fração purificada que tem um teor em nitrogênio que é reduzido de pelo menos 20% em relação à fração pesada introduzida na e- tapa de extração.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de craqueamento é um hidrocraqueamento.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma fração resíduo é obtida da etapa de hidrocraqueamento e é enviada em uma seção de desparafinização e hidroacabamento para produzir bases de óleos.

7. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma fração do resíduo é obtida da etapa de hidrocraqueamento e é enviada, pelo menos em parte, a uma unidade de FCC.

8. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma fração resíduo é obtida da etapa de hidrocraqueamento e é reciclada, pelo menos em parte, à etapa de hidrocraqueamento.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de craqueamento é um craqueamento catalítico em camada fluidificada (FCC).

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a carga é escolhida dentre um resíduo de destilação direta, um resíduo de um processo de conversão, um resíduo de coquefação, um resíduo de um processo de hidroconversão em camada fixa, um resíduo de um processo de conversão em camada em ebulição, ou qualquer mistura dos mesmos.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que uma carga externa é acrescentada à fração pesada que entra na etapa de extração, essa carga sendo um destilado sob vácuo ou um extrato aromático.

Images