CA2087229A1 - Reduction de la teneur en benzene dans les essences - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de réduction de la teneur en benzène dans les fractions essences, dans lequel on effectue une hydrogénation de la charge caractérisée par : ? une composition pondérale comprise dans les intervalles suivants : - entre 40,0 et 80,0 % de paraffines - entre 0,5 et 7,0 %de naphtènes - entre 6,0 et 45,0 %.d'aromatiques, et ? une température maximale de distillation comprise entre 70 et 90.degree. C.
Description
L'invention concerne la réduction de la teneur en benzène dans les fractions essences par un procédé associant l'hydrogénation du benzène contenu dans le réformat léger et l'isomérisation de l'effluent issu de l'hydrogénation.
Les problèmes liés à l'environnement vont conduire conjointement à la réduction de la teneur en plomb et à la réduction de la teneur en benzène dans les fractions essences, de préférence sans diminution d'indice d'octane.
10 Ceci conduit à la nécessité d'un réarrangement des différents hydrocarbures présents dans les fractions essences.
Le reforming catalytique utilisé dans des conditions de forte sévérité et l'isomérisation des paraffines normales Cs-C6 de faible indice d'octane sont 15 les procédés les plus couramment utilisés actuellement pour obtenir des indices d'octane élevés sans adjonction de plomb. Cependant, le procédé de r~formage catalytique produit des quantités importantes de benzène de haute indice d'octane. C'est pourquoi il est nécessaire de développer de nouveaux proc~dés permettant de réduire la teneur en benzène des essences tout en 20 satisfaisant aux spécifications sur l'indice d'octane.
La combinaison des procédés de reformage catalytique et d'isomérisation, consistant à séparer la fraction Cs-C6 du réformat, à l'isomériser et à
l'introduire directement dans les fractions essences pour améliorer l'indice 25 d'octane est bien connue; elle est décrite par exemple dans les brevets US-A
4 457 832, US-A 4 181 599 et US-A 3 761 392 La réduction de la teneur en benzène du réformat peut également être effectuée de différentes façons, telles que par exemple la modification du point de coupe du naphta entre le reform~ge et l'isomérisation ou la séparation du réformat en deux fractions:
30 ~n réformat lourd et un réformat léger dans lequel tout le benzène est concentré. Cette fraction légère est ensuite envoyée dans une unité
d'hydrogénation qui permet de transformer le benzène en naphtènes, qui sont ensuite décyclisés dans une unité d'isomérisation travaillant dans des conditions sévères. Les paraffines normales ainsi formées sont isomérisées 35 par un procédé classique d'isomérisation (US-A 5 003 118). Dans le cas d'un ~,,, .,: :, .
, .
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Les problèmes liés à l'environnement vont conduire conjointement à la réduction de la teneur en plomb et à la réduction de la teneur en benzène dans les fractions essences, de préférence sans diminution d'indice d'octane.
10 Ceci conduit à la nécessité d'un réarrangement des différents hydrocarbures présents dans les fractions essences.
Le reforming catalytique utilisé dans des conditions de forte sévérité et l'isomérisation des paraffines normales Cs-C6 de faible indice d'octane sont 15 les procédés les plus couramment utilisés actuellement pour obtenir des indices d'octane élevés sans adjonction de plomb. Cependant, le procédé de r~formage catalytique produit des quantités importantes de benzène de haute indice d'octane. C'est pourquoi il est nécessaire de développer de nouveaux proc~dés permettant de réduire la teneur en benzène des essences tout en 20 satisfaisant aux spécifications sur l'indice d'octane.
La combinaison des procédés de reformage catalytique et d'isomérisation, consistant à séparer la fraction Cs-C6 du réformat, à l'isomériser et à
l'introduire directement dans les fractions essences pour améliorer l'indice 25 d'octane est bien connue; elle est décrite par exemple dans les brevets US-A
4 457 832, US-A 4 181 599 et US-A 3 761 392 La réduction de la teneur en benzène du réformat peut également être effectuée de différentes façons, telles que par exemple la modification du point de coupe du naphta entre le reform~ge et l'isomérisation ou la séparation du réformat en deux fractions:
30 ~n réformat lourd et un réformat léger dans lequel tout le benzène est concentré. Cette fraction légère est ensuite envoyée dans une unité
d'hydrogénation qui permet de transformer le benzène en naphtènes, qui sont ensuite décyclisés dans une unité d'isomérisation travaillant dans des conditions sévères. Les paraffines normales ainsi formées sont isomérisées 35 par un procédé classique d'isomérisation (US-A 5 003 118). Dans le cas d'un ~,,, .,: :, .
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2 2087229 catalyseur d'isomérisation à base d'alumine chlorée, les naphtènes s'adsorbent sur le catalyseur et contribuent ainsi à détériorer son activité.
LQ brevet US-A 3 611 117 décrit également un procédé pour l'hydro-5 isomérisation des hydrocarbures cycliques qui utilise un métal du groupe Vlll supporté sur zéolithe comme catalyseur d'ouverture de cycles dans des conditions opératoires sévères et comme catalyseur d'isomérisation dans des conditions opératoires douces.
10 Un des problèmes majeurs de la réduction de la teneur en benzène par saturation suivie de décyclisation et isomérisation des paraffines formées est la diminution possible de l'indice d'octane de la charge.
L'objet de la présente invention est de réduire la teneur en benzène dans les 15 essences sans diminution notable de l'indice d'octane. Le procédé de la présente invention comprend donc l'hydrogénation du benzène contenu dans la charge définie ci-après dans une zone d'hydro~énation puis l'isomérisation de l'effluent issu de l'hydrogénation dans une zone d'isomérisation.
20 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La zone d'hydrogénation et la zone d'isomérisation selon l'invention peuvent être comprises dans un même réacteur, ou bien dans des réacteurs séparés tels que chacune desdites zones est comprise dans au moins un réacteur.
De plus, les conditions dans lesquelles sont menées l'hydrogénation et l'isomérisation, à savoir les conditions opératoires, le catalyseur.... sont connues de l'homme du métier. Elles sont néanmoins précisées ci-après.
30 La charge concernée par la présente invention est généralement constituée par la fraction légère obtenue par distillation d'un réformat. La température maximale de distillation de cette fraction est comprise entre 70 et 90 C, de manière préférée entre 77 et 83 C. La composition pondérale par familles d'hy~rocarbures de cette fraction légère du réformat est variable selon les 35 intervalles suivants:
LQ brevet US-A 3 611 117 décrit également un procédé pour l'hydro-5 isomérisation des hydrocarbures cycliques qui utilise un métal du groupe Vlll supporté sur zéolithe comme catalyseur d'ouverture de cycles dans des conditions opératoires sévères et comme catalyseur d'isomérisation dans des conditions opératoires douces.
10 Un des problèmes majeurs de la réduction de la teneur en benzène par saturation suivie de décyclisation et isomérisation des paraffines formées est la diminution possible de l'indice d'octane de la charge.
L'objet de la présente invention est de réduire la teneur en benzène dans les 15 essences sans diminution notable de l'indice d'octane. Le procédé de la présente invention comprend donc l'hydrogénation du benzène contenu dans la charge définie ci-après dans une zone d'hydro~énation puis l'isomérisation de l'effluent issu de l'hydrogénation dans une zone d'isomérisation.
20 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La zone d'hydrogénation et la zone d'isomérisation selon l'invention peuvent être comprises dans un même réacteur, ou bien dans des réacteurs séparés tels que chacune desdites zones est comprise dans au moins un réacteur.
De plus, les conditions dans lesquelles sont menées l'hydrogénation et l'isomérisation, à savoir les conditions opératoires, le catalyseur.... sont connues de l'homme du métier. Elles sont néanmoins précisées ci-après.
30 La charge concernée par la présente invention est généralement constituée par la fraction légère obtenue par distillation d'un réformat. La température maximale de distillation de cette fraction est comprise entre 70 et 90 C, de manière préférée entre 77 et 83 C. La composition pondérale par familles d'hy~rocarbures de cette fraction légère du réformat est variable selon les 35 intervalles suivants:
3 2087229 - paraffines: entre 40,0 et 80,0 %
- naphtènes: entre 0,5 et 7,0 %
- aromatiques: entre 6,0 et 45,0 %.
5 Le benzène est essentiellement le seul compose aromatique compris dans ladite fraction.
Par ailleurs, ladite fraction peut comprendre entre 1 et 3 % d'hydrocarbures oléfiniques.
D'autre part, la fraction légère du réformat telle que décrite ci-dessus possèdeles caractéristiques suivantes:
- le poids moléculaire moyen est compris entre 70 et 90 g/mol ~5 - la masse ~lumique, mesurée a ~5C, esl c~mprise e~tre ~,670 et 0,780 g~cm3 - la valeur de l'indice d'octane recherche est généralement comprise entre 75et90.
20 La charge hydrocarbonée concernée par la présente invention est la fraction lég~re d'un réformat ou tout autre charge provenant d'un autre procédé ou ensemble de procédés et présentant des caractéristiques analogues à celles décrites ci-dessus.
25 Ladite charge dont la composition est décrite ci-dessus est envoyée dans une zone d'hydrogénation dont les caractéristiques opératoires sont données ci-après.
La pression est comprise entre 1 et 60 bar (absolus), particulièrement de 2 à
30 50 bar et de façon plus avantageuse de 5 à 45 bar.
La température est comprise entre 100 et 400 C, plus avantageusement entre 150 (voire 110) et 350 C et de façon préférée entre 160 (voire 110) et 320 C~
,, -' '"' ' 20~7229 La vitesse spatiale calculée par rapport au catalyseur est comprise entre l et 50 h-1 et plus particulièrement entre 1 et 30 h-1 (vo!ume de charge par volume de catalyseur et par heure).
5 Le débit d'hydrogène, rapporté au catalyseur, est compris entre 1 et 2000 volumes (gaz aux conditions normales) par vo~ume de catalyseur et par heure.
On utilise avantageusement la chaleur dégagée à cette étape pour 10 préchauffer la charge d'isomérisation.
Le catalyseur utilisé dans la zone d'hydrogénation faisant l'objet de la présente invention comprend au moins un métal M choisi dans le groupe forme par le nickel, le platine et le palladium, utilisé tel quel ou de preférence 15 déposé s~ r un support. Le métal M doit se trouver sous forme réduite au moins pour 50 % de sa totalité. On utilise de préférence le nickel ou le platine, et de manière encore plus préférée le platine, Lors de l'utilisation de platine ou de palladium le catalyseur peut contenir 20 avantageusement au moins un halogène dans une proportion en poids par rapport au catalyseur comprise entre 0,5 et 2 /O. De manière préférée, on utilise le chlore ou le fluor ou la combinaison des deux dans une proportion par rapport au poids total de catalyseur comprise entre 0,5 et 1,5 %.
25 Dans le cas de l'utilisation de nickel, la proportion de métal M par rapport au poids total de catalyseur est comprise entre 0,1 et 60 %, plus particulièrement entre 5 et 60 % et de façon préférée entre 5 et 30 %. Dans le cas de l'utilisation de platine eVou de palladium, la proportion totale de métal M par rapport au poids total de catalyseur est comprise entre 0,1 et 10 % et de façon 30 préférée entre 0,05 et 5 %.
Le support peut être choisi dans le groupe formé par l'alumine, les silice-alumines, la silice, les zéolithes, le charbon actif, les argiles et les cimentsalumineux.
2~87229 On utilise de préférence une alumine, de surface spécifique au moins égale à
50 m2/g et de volume poreux au moins égal à 0,4 cm3/g par exemple de surface spécifique comprise entre 50 et 350 m2/g et de volume poreux compris entre 0,4 et t,2 cm3/g.
L'effluent issu d~ la zone d'hydrogénation catalytique a la composition suivante:
- teneur en paraffines comprise entre 40 et 80 %
10 - teneur en naphtènes comprise entre 19,5 et 59,5 %
- teneur en aromatiques inférieure à o,1 %
La valeur de l'indice d'octane recherche (RON) de cet effluent est comprise entre 70 et 85.
Ledit e~fluent est envoyé avec de l'hydro~ène dans la zone d'isom~risati~n et est mis en contact avec un catalyseur d'isomérisation dans les conditions de I'isomérisation précisées ci-après.
20 Le catalyseur utilisé dans la zone d'isomérisation selon le procédé de la présente invention peut être un catalyseur à base de platine sur alumine chlorée, contenant de 1 à 10 % de chlore et de manière pré~érée de 2 à 9 %
de chlore, mais on utilise préférentiellement un catalyseur comprenant au moins un métal du groupe Vlll et une zéolithe. Différentes zéolithes peuvent 25 être utilisées pour ledit catalyseur telles que par exemple la mordénite ou la zéolithe Q. On utilise de manière préférée une mordénite ayant un rapport Si/AI (atomique) compris entre 5 et 50 et de préférence entre 5 et 30, une teneur en sodium inférieure à 0,2 % et de manière préférée inférieure à
0,1 % (par rapport au poids de zéolithe sèche), un volume de maille V de la 30 maille élémentaire compris entre 2,78 et 2,73 nm3 et de maniere préférée entre 2,77 et 2,74 nm3, une capacité d'absorption de benzène supérieure à
5 % et de préférence supérieure à 8 % (par rapport au poids de solide sec).
La mordénite ainsi préparée est ensuite mé!angée à une matrice généralement amorphe (alumine, silice alumine, kaolin, ...) et mise en forme 35 par toute méthode connue de l'homme du métier (extrusion, pastillage, .:
dragéification). La teneur en mordénite du support ainsi obtenu doit etre supérieure à 40 % et de préférence supérieure à 60 % en poids, Au moins un métal hydrogénant du ~roupe Vlll, de préférence choisi dans le groupe formé par le platine, le palladium, et le nickel, est ensuite déposé sur ce support, soit sous forme de complexe tétramine par échange cationique, soit sous forme d'acide hexachloroplatinique dans le cas du platine ou sous forme de chlorure de palladium par échange anionique.
10 Dans le cas du platine ou du palladium, la teneur en poids est comprise entre0,05 et 1 % et de manière préférée entre 0,1 et 0,6 %. Dans le cas du nickel la teneur pondérale est comprise entre 0,1 et 10 % et de manière préférée entre 0,2et~%.
1~ Le procédé d'isomérisation est mis en oeuvre entre 150 C et 300 C et de pr~férence entre 230 et 28a C, à ~Jne pression partielle d'hydrogène comprise entre la pression atmosphérigue et 7û bar et de préférence entre 5 et 50 bar. La vitesse spatiale est comprise entre 0,2 et 10 et de préférence entre 0,5 ~t 5 litres d'hydrocarbures liquides par litre de catalyseur et par 20 heure. Le rapport molaire hydrog~ne/charge est compris normalement entre 0,5 et 10 et de préférence entre 1 et 3.
Aux erreurs de mesure de l'indice d'octane recherche près, qui sont égales à
i 0,5, I'effluent ainsi obtenu, outre sa faible teneur.en benzène, présente alors 25 un indice d'octane recherche pratiquement équivalent à celui du réformat léger avant hydrogénation; il peut être ainsi directement incorporé dans les fractions essences. Le procédé selon l'invention ne conduit donc pas à une diminution notable de l'indice d'octane recherche et il permet de diminuer la teneur en benzène.
La figure unique montre un arrangement du procédé selon l'invention, dans lequel les réactions d'hydrogénation et d'isomérisation sont effectuées dans deux réacteurs (ou unités) séparé(e)s.
35 Le réformat stabilisé (1) 6St envoyé à une colonne de distillation (6) dont on sort, en fond un réformat lourd (3) ~ui peut etre utilisé directement dans les .:
fractions essences et en tête un réformat léger (2). Ce dernier est envoyé vers une unité d'hydrogénation (7) puis la coupe obtenue (4) est traitée dans une unité d'isomérisation (8) donnant le produit final (5) qui, après stabilisation,peut être utilisé dans les fractions essences.
L'exemple qui suit définit l'invention sans en limiter la portée.
Exemple 1 1~ Le réformat léger obtenu après distillation à 85 C, contenant 21,5 % de benzène, présentant un indice d'octane de 80,3 et dont la composition détaillée est donnée dans le tableau 1, est envoyé dans une unité
d'hydrogénation à une température de 110 ~C et une pression de 40 bar. Le rapport molaire hydrogène sur hydrocarbures contenus dans la charge est 15 égal à 0,85, e~ la vitesse spatiale liquide égale à 4 h-1. Le catalyseur utilisé
dans ~a section d'hydro~énation est constitué de 15 % d~ ~li déposé sur alumine.
L'effluent issu de l'unité d'hydrogénation dont la composition détaillée figure 20 dans le tableau I ne contient plus de benzène mais présente un indice d'octane de 76,5. Il est alors envoyé à une unité d'isomérisation fonctionnant à une température de 260C, une pression de 30 bars avec une L.H.S.V.
égale à 2 h-1 et un rapport molaire hydrogène sur hydrocarbures de la charge égal à 4. Le catalyseur utilisé dans l'unité d'isomérisation renferme 25 0,3 % de platine déposé sur un support composé de 80 % de mordénite de rapport Si/AI = 11 et de 20 % d'alumine. L'effluent sorti de l'unité
d'isomérisation a la cornposition donnée dans le tableau l; il ne contient plus de benzène et présente un indice d'octane de 80, pratiquement équivalent à
l'indice d'octane du réformat léger. Cet effluent est directement incorporable 30 dans les fractions essences après stabilisation.
8 2~7229 .
Réformat léyer E~11uent Effluent sortle (% poids) d'hydrogénation _ isomérisation légers 6,5 6,5 7,45 iC5 9,9 9,9 1 0,55 nC5 7,1 7,1 7,0 22DMC4 3,0 3,0 6 ,65 23DMC:4 4,1 4 ,1 5,35 2MC5 15,8 15,8 19,55 3MC5 12,5 12,5 12,9 nC6 12,1 12 ,1 9 ,75 C7 3,5 3,5 1,6 CC5 0,4 0,4 0,45 ...
MCC5 3,6 3,6 14,45 Benzene 2~ ,5 CC6 _ 0 21,5 4,3 R.O N. 80,3 76,5 80 Tableau I
- naphtènes: entre 0,5 et 7,0 %
- aromatiques: entre 6,0 et 45,0 %.
5 Le benzène est essentiellement le seul compose aromatique compris dans ladite fraction.
Par ailleurs, ladite fraction peut comprendre entre 1 et 3 % d'hydrocarbures oléfiniques.
D'autre part, la fraction légère du réformat telle que décrite ci-dessus possèdeles caractéristiques suivantes:
- le poids moléculaire moyen est compris entre 70 et 90 g/mol ~5 - la masse ~lumique, mesurée a ~5C, esl c~mprise e~tre ~,670 et 0,780 g~cm3 - la valeur de l'indice d'octane recherche est généralement comprise entre 75et90.
20 La charge hydrocarbonée concernée par la présente invention est la fraction lég~re d'un réformat ou tout autre charge provenant d'un autre procédé ou ensemble de procédés et présentant des caractéristiques analogues à celles décrites ci-dessus.
25 Ladite charge dont la composition est décrite ci-dessus est envoyée dans une zone d'hydrogénation dont les caractéristiques opératoires sont données ci-après.
La pression est comprise entre 1 et 60 bar (absolus), particulièrement de 2 à
30 50 bar et de façon plus avantageuse de 5 à 45 bar.
La température est comprise entre 100 et 400 C, plus avantageusement entre 150 (voire 110) et 350 C et de façon préférée entre 160 (voire 110) et 320 C~
,, -' '"' ' 20~7229 La vitesse spatiale calculée par rapport au catalyseur est comprise entre l et 50 h-1 et plus particulièrement entre 1 et 30 h-1 (vo!ume de charge par volume de catalyseur et par heure).
5 Le débit d'hydrogène, rapporté au catalyseur, est compris entre 1 et 2000 volumes (gaz aux conditions normales) par vo~ume de catalyseur et par heure.
On utilise avantageusement la chaleur dégagée à cette étape pour 10 préchauffer la charge d'isomérisation.
Le catalyseur utilisé dans la zone d'hydrogénation faisant l'objet de la présente invention comprend au moins un métal M choisi dans le groupe forme par le nickel, le platine et le palladium, utilisé tel quel ou de preférence 15 déposé s~ r un support. Le métal M doit se trouver sous forme réduite au moins pour 50 % de sa totalité. On utilise de préférence le nickel ou le platine, et de manière encore plus préférée le platine, Lors de l'utilisation de platine ou de palladium le catalyseur peut contenir 20 avantageusement au moins un halogène dans une proportion en poids par rapport au catalyseur comprise entre 0,5 et 2 /O. De manière préférée, on utilise le chlore ou le fluor ou la combinaison des deux dans une proportion par rapport au poids total de catalyseur comprise entre 0,5 et 1,5 %.
25 Dans le cas de l'utilisation de nickel, la proportion de métal M par rapport au poids total de catalyseur est comprise entre 0,1 et 60 %, plus particulièrement entre 5 et 60 % et de façon préférée entre 5 et 30 %. Dans le cas de l'utilisation de platine eVou de palladium, la proportion totale de métal M par rapport au poids total de catalyseur est comprise entre 0,1 et 10 % et de façon 30 préférée entre 0,05 et 5 %.
Le support peut être choisi dans le groupe formé par l'alumine, les silice-alumines, la silice, les zéolithes, le charbon actif, les argiles et les cimentsalumineux.
2~87229 On utilise de préférence une alumine, de surface spécifique au moins égale à
50 m2/g et de volume poreux au moins égal à 0,4 cm3/g par exemple de surface spécifique comprise entre 50 et 350 m2/g et de volume poreux compris entre 0,4 et t,2 cm3/g.
L'effluent issu d~ la zone d'hydrogénation catalytique a la composition suivante:
- teneur en paraffines comprise entre 40 et 80 %
10 - teneur en naphtènes comprise entre 19,5 et 59,5 %
- teneur en aromatiques inférieure à o,1 %
La valeur de l'indice d'octane recherche (RON) de cet effluent est comprise entre 70 et 85.
Ledit e~fluent est envoyé avec de l'hydro~ène dans la zone d'isom~risati~n et est mis en contact avec un catalyseur d'isomérisation dans les conditions de I'isomérisation précisées ci-après.
20 Le catalyseur utilisé dans la zone d'isomérisation selon le procédé de la présente invention peut être un catalyseur à base de platine sur alumine chlorée, contenant de 1 à 10 % de chlore et de manière pré~érée de 2 à 9 %
de chlore, mais on utilise préférentiellement un catalyseur comprenant au moins un métal du groupe Vlll et une zéolithe. Différentes zéolithes peuvent 25 être utilisées pour ledit catalyseur telles que par exemple la mordénite ou la zéolithe Q. On utilise de manière préférée une mordénite ayant un rapport Si/AI (atomique) compris entre 5 et 50 et de préférence entre 5 et 30, une teneur en sodium inférieure à 0,2 % et de manière préférée inférieure à
0,1 % (par rapport au poids de zéolithe sèche), un volume de maille V de la 30 maille élémentaire compris entre 2,78 et 2,73 nm3 et de maniere préférée entre 2,77 et 2,74 nm3, une capacité d'absorption de benzène supérieure à
5 % et de préférence supérieure à 8 % (par rapport au poids de solide sec).
La mordénite ainsi préparée est ensuite mé!angée à une matrice généralement amorphe (alumine, silice alumine, kaolin, ...) et mise en forme 35 par toute méthode connue de l'homme du métier (extrusion, pastillage, .:
dragéification). La teneur en mordénite du support ainsi obtenu doit etre supérieure à 40 % et de préférence supérieure à 60 % en poids, Au moins un métal hydrogénant du ~roupe Vlll, de préférence choisi dans le groupe formé par le platine, le palladium, et le nickel, est ensuite déposé sur ce support, soit sous forme de complexe tétramine par échange cationique, soit sous forme d'acide hexachloroplatinique dans le cas du platine ou sous forme de chlorure de palladium par échange anionique.
10 Dans le cas du platine ou du palladium, la teneur en poids est comprise entre0,05 et 1 % et de manière préférée entre 0,1 et 0,6 %. Dans le cas du nickel la teneur pondérale est comprise entre 0,1 et 10 % et de manière préférée entre 0,2et~%.
1~ Le procédé d'isomérisation est mis en oeuvre entre 150 C et 300 C et de pr~férence entre 230 et 28a C, à ~Jne pression partielle d'hydrogène comprise entre la pression atmosphérigue et 7û bar et de préférence entre 5 et 50 bar. La vitesse spatiale est comprise entre 0,2 et 10 et de préférence entre 0,5 ~t 5 litres d'hydrocarbures liquides par litre de catalyseur et par 20 heure. Le rapport molaire hydrog~ne/charge est compris normalement entre 0,5 et 10 et de préférence entre 1 et 3.
Aux erreurs de mesure de l'indice d'octane recherche près, qui sont égales à
i 0,5, I'effluent ainsi obtenu, outre sa faible teneur.en benzène, présente alors 25 un indice d'octane recherche pratiquement équivalent à celui du réformat léger avant hydrogénation; il peut être ainsi directement incorporé dans les fractions essences. Le procédé selon l'invention ne conduit donc pas à une diminution notable de l'indice d'octane recherche et il permet de diminuer la teneur en benzène.
La figure unique montre un arrangement du procédé selon l'invention, dans lequel les réactions d'hydrogénation et d'isomérisation sont effectuées dans deux réacteurs (ou unités) séparé(e)s.
35 Le réformat stabilisé (1) 6St envoyé à une colonne de distillation (6) dont on sort, en fond un réformat lourd (3) ~ui peut etre utilisé directement dans les .:
fractions essences et en tête un réformat léger (2). Ce dernier est envoyé vers une unité d'hydrogénation (7) puis la coupe obtenue (4) est traitée dans une unité d'isomérisation (8) donnant le produit final (5) qui, après stabilisation,peut être utilisé dans les fractions essences.
L'exemple qui suit définit l'invention sans en limiter la portée.
Exemple 1 1~ Le réformat léger obtenu après distillation à 85 C, contenant 21,5 % de benzène, présentant un indice d'octane de 80,3 et dont la composition détaillée est donnée dans le tableau 1, est envoyé dans une unité
d'hydrogénation à une température de 110 ~C et une pression de 40 bar. Le rapport molaire hydrogène sur hydrocarbures contenus dans la charge est 15 égal à 0,85, e~ la vitesse spatiale liquide égale à 4 h-1. Le catalyseur utilisé
dans ~a section d'hydro~énation est constitué de 15 % d~ ~li déposé sur alumine.
L'effluent issu de l'unité d'hydrogénation dont la composition détaillée figure 20 dans le tableau I ne contient plus de benzène mais présente un indice d'octane de 76,5. Il est alors envoyé à une unité d'isomérisation fonctionnant à une température de 260C, une pression de 30 bars avec une L.H.S.V.
égale à 2 h-1 et un rapport molaire hydrogène sur hydrocarbures de la charge égal à 4. Le catalyseur utilisé dans l'unité d'isomérisation renferme 25 0,3 % de platine déposé sur un support composé de 80 % de mordénite de rapport Si/AI = 11 et de 20 % d'alumine. L'effluent sorti de l'unité
d'isomérisation a la cornposition donnée dans le tableau l; il ne contient plus de benzène et présente un indice d'octane de 80, pratiquement équivalent à
l'indice d'octane du réformat léger. Cet effluent est directement incorporable 30 dans les fractions essences après stabilisation.
8 2~7229 .
Réformat léyer E~11uent Effluent sortle (% poids) d'hydrogénation _ isomérisation légers 6,5 6,5 7,45 iC5 9,9 9,9 1 0,55 nC5 7,1 7,1 7,0 22DMC4 3,0 3,0 6 ,65 23DMC:4 4,1 4 ,1 5,35 2MC5 15,8 15,8 19,55 3MC5 12,5 12,5 12,9 nC6 12,1 12 ,1 9 ,75 C7 3,5 3,5 1,6 CC5 0,4 0,4 0,45 ...
MCC5 3,6 3,6 14,45 Benzene 2~ ,5 CC6 _ 0 21,5 4,3 R.O N. 80,3 76,5 80 Tableau I
Claims (6)
1- Procédé de réduction de la teneur en benzène dans les fractions essences, dans lequel on effectue, dans une zone d'hydrogénation, une hydrogénation puis on effectue, dans une zone d'isomérisation, une isomérisation de la charge caractérisée par une composition pondérale comprise dans les intervalles suivants:
. entre 40 et 80 % de paraffines . entre 0,5 et 7 % de naphtènes . entre 6 et 45 % d'aromatiques et une température maximale de distillation comprise entre 70 et 90 °C.
. entre 40 et 80 % de paraffines . entre 0,5 et 7 % de naphtènes . entre 6 et 45 % d'aromatiques et une température maximale de distillation comprise entre 70 et 90 °C.
2- Procédé selon la revendication 1 dans lequel le catalyseur d'hydrogénation comprend au moins un métal choisi dans le groupe formé par le nickel, le platine et le palladium.
3- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 dans lequel le catalyseur d'isomérisation comprend une mordénite de rapport atomique Si/AI
compris entre 5 et 50 et au moins un métal du groupe VIII.
compris entre 5 et 50 et au moins un métal du groupe VIII.
4- Procédé selon la revendication 3 dans lequel le métal du groupe VIII est choisi dans le groupe formé par le platine, le palladium et le nickel.
5- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel l'hydrogénation se fait selon les conditions opératoires suivantes: la température est comprise entre 100 et 400 °C, la pression est comprise entre 1 et 60 bar, la vitesse spatiale est comprise entre 1 et 50 volumes de charge par volume de catalyseur et par heure, et le débit d'hydrogène est compris entre 1 et 2000 volumes par volume de catalyseur et par heure.
6- Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel l'isomérisation se fait selon les conditions opératoires suivantes: la température est comprise entre 150 et 300 °C, la pression partielle d'hydrogène est comprise entre la pression atmosphérique et 70 bar, la vitesse spatiale est compris entre 0,2 et 10 litres de charge par litre de calalyseur et par heure, et le rapport molaire hydrogène sur charge est comprise entre 0,5 et 10.
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