CA2236839C - Procede et dispositif de craquage catalytique en lit fluidise d'une charge d'hydrocarbures, mettant en oeuvre une zone de mise en contact amelioree - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne u procédé de craquage catalytique d'hydrocarbures. Selon l'invention une partie substantielles des hydrocarbures est pulvérisée et mise en contact avec le catalyseur dans une zone de mise en contact spécifique, q ui est constituée: d'une chambre de mélange de section maximale S2, alimentée à sa partie supérieure en catalyseur régénéré chaud, par un orifice supérieur définissan t une section de passage du catalyseur S1; et d'une zone réactionnelle à flux descendant, dans laquelle le mélange solide gaz issu de la chambre de mélange se déverse par un orifice intermédiaire de section S3 situé à la partie inférieure de ladit e chambre, les rapports S2/S1 et S2/S3 étant compris entre 1,5 et 8.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE CRAQUAGE CATALYTIQUE EN LIT FLUIDISE D'UNE CHARGE
D'HYDROCARBURES
L a présente invention concerne un procédé et un dispositif de craquage catalytique d' une charge d'hydrocarbures en lit descendant, mettant en oeuvre une zone amëliorêe de mise en contact entre la charge et le catalyseur.
On sait que, dans l'industrie pétrolière, le craquage catalytique en lit fluidisé (en anglais, "Fluid Catalytic Cracking",. ou encore procédé "FCC") a pris une pïace de plus en plus importante dans le raffinage, car il permet d'adapter la constitution de pétroles bruts à la demande des marchés en produits raffiné.
I5 Dans ces procêdês, le craquage de la charge est réalisé
en l'absence d'hydrogène, en phase gazeuse; la tempërature de réaction est de l'ordre de 500°C et la pression généralement voisine de la pression atmosphérique. Au cours de la rëaction de craquage, le catalyseur se recouvre de coke et de traces d'hydrocarbures lourds et la chaleur résultant de la combustion de ce coke, lors de l'opération de régënération en présence d'air ou d'oxygène, permet d'amener le catalyseur à la température dêsirée pour apporter les calories nécessaires à la réaction de craquage, après réinjection du catalyseur dans le réacteur.
Ces procédés FCC sont habituellement mis en oeuvre dans des réacteurs à flux ascendant, d'où le terme tiré de l'anglais de "réacteur en riser". Ce mode de fonctionnement prësente cependant un certain nombre d'inconvënients: les particules de catalyseur du lit fluidisé sont en équilibre instable, car elles tendent, d'une part, à s'élever sous l'effet de l'ascension du gaz assurant la fluidisation et la vaporisation de la charge et, d'autre part, à descendre du fait de leur masse.
Il en résulte que le rapport C/O, entre le débit C de catalyseur et le débit O de charge à traiter est limité par
D'HYDROCARBURES
L a présente invention concerne un procédé et un dispositif de craquage catalytique d' une charge d'hydrocarbures en lit descendant, mettant en oeuvre une zone amëliorêe de mise en contact entre la charge et le catalyseur.
On sait que, dans l'industrie pétrolière, le craquage catalytique en lit fluidisé (en anglais, "Fluid Catalytic Cracking",. ou encore procédé "FCC") a pris une pïace de plus en plus importante dans le raffinage, car il permet d'adapter la constitution de pétroles bruts à la demande des marchés en produits raffiné.
I5 Dans ces procêdês, le craquage de la charge est réalisé
en l'absence d'hydrogène, en phase gazeuse; la tempërature de réaction est de l'ordre de 500°C et la pression généralement voisine de la pression atmosphérique. Au cours de la rëaction de craquage, le catalyseur se recouvre de coke et de traces d'hydrocarbures lourds et la chaleur résultant de la combustion de ce coke, lors de l'opération de régënération en présence d'air ou d'oxygène, permet d'amener le catalyseur à la température dêsirée pour apporter les calories nécessaires à la réaction de craquage, après réinjection du catalyseur dans le réacteur.
Ces procédés FCC sont habituellement mis en oeuvre dans des réacteurs à flux ascendant, d'où le terme tiré de l'anglais de "réacteur en riser". Ce mode de fonctionnement prësente cependant un certain nombre d'inconvënients: les particules de catalyseur du lit fluidisé sont en équilibre instable, car elles tendent, d'une part, à s'élever sous l'effet de l'ascension du gaz assurant la fluidisation et la vaporisation de la charge et, d'autre part, à descendre du fait de leur masse.
Il en résulte que le rapport C/O, entre le débit C de catalyseur et le débit O de charge à traiter est limité par
2 un maximum généralement compris entre 3 et 7, dans les réacteurs actuels, et habituellement voisin de 5.
De plus, dans les réacteurs à flux ascendant se produit une accumulation de particules au voisinage des parois du réacteur, avec pour consëguence u n surcraquage des hydrocarbures à ce niveau, ce qui se traduit par la formation de coke, d'hydrogène, de méthane et d'ëthane, au lieu des produits à haut indice d'octane recherchés, tandis qu'au centre du réacteur, où moins de particules sont IO présentes, on obtient une conversion insuffisante de la charge.
Enfin, si les grains de catalyseur s'élèvent globalement dans le réacteur, certains d'entre eux peuvent localement redescendre au voisinage de la paroi, du fait de l'accumulation explicitée précédemment. Ce phënomène, connu so us l'appellation anglaise d e "back-mixing" (rétro-mélange), se traduit lui aussi par une chute locale de la conversion, puisque les grains gui redescendent sont partiellement désactivés et ont moins d'effet sur la charge que les grains qui s'élèvent. Ce phénomène est d'autant plus gênant que le rapport C/O précëdemment mentionné est plus faible.
Af in de pallier les inconvénients du riser, il a été
proposé depuis fort longtemps d'utiliser des réacteurs à
écoulement descendant de catalyseur , ou "downer" (voir â
cet effet, par exemple, le brevet américain n° 2 420 558).
On sait, en effet, que la diffërence essentielle entre ces deux types de réacteurs réside dans le fait que la position relative du catalyseur et de la charge reste sensiblement la même tout au long du downer, étant donné que les phases vapeur et solide sont mises en mouvement sous l'effet de la gravité.
De ce fait, il y a absence de rëtro-mélange, ' l'homogénéité radiale du catalyseur dans le réacteur est préservëe et l'écoulement dans ce réacteur est du type ' piston. Ceci permet de conférer une bonne sélectivité à la rëaction de craquage.
WO 98/12279 PCTlFR97/OI627
De plus, dans les réacteurs à flux ascendant se produit une accumulation de particules au voisinage des parois du réacteur, avec pour consëguence u n surcraquage des hydrocarbures à ce niveau, ce qui se traduit par la formation de coke, d'hydrogène, de méthane et d'ëthane, au lieu des produits à haut indice d'octane recherchés, tandis qu'au centre du réacteur, où moins de particules sont IO présentes, on obtient une conversion insuffisante de la charge.
Enfin, si les grains de catalyseur s'élèvent globalement dans le réacteur, certains d'entre eux peuvent localement redescendre au voisinage de la paroi, du fait de l'accumulation explicitée précédemment. Ce phënomène, connu so us l'appellation anglaise d e "back-mixing" (rétro-mélange), se traduit lui aussi par une chute locale de la conversion, puisque les grains gui redescendent sont partiellement désactivés et ont moins d'effet sur la charge que les grains qui s'élèvent. Ce phénomène est d'autant plus gênant que le rapport C/O précëdemment mentionné est plus faible.
Af in de pallier les inconvénients du riser, il a été
proposé depuis fort longtemps d'utiliser des réacteurs à
écoulement descendant de catalyseur , ou "downer" (voir â
cet effet, par exemple, le brevet américain n° 2 420 558).
On sait, en effet, que la diffërence essentielle entre ces deux types de réacteurs réside dans le fait que la position relative du catalyseur et de la charge reste sensiblement la même tout au long du downer, étant donné que les phases vapeur et solide sont mises en mouvement sous l'effet de la gravité.
De ce fait, il y a absence de rëtro-mélange, ' l'homogénéité radiale du catalyseur dans le réacteur est préservëe et l'écoulement dans ce réacteur est du type ' piston. Ceci permet de conférer une bonne sélectivité à la rëaction de craquage.
WO 98/12279 PCTlFR97/OI627
3 En outre, les temps de réaction semblent pouvoir être notablement réduits par rapport au riser et être sensiblement inférieurs à 1 seconde, et il parait possible d'accroitre librement le débit de catalyseur, qui n'a pas d'influence néfaste sur le déplacement des particules comme dans le cas du riser.
Toutefois, la mise en oeuvre d'un downer présente beaucoup de difficultés, ce qui a pour consëquence que personne n'a encore réellement pris le risque de passer industriellement de l'écoulement ascendant â l'écoulement descendant.
En effet, si le downer est censé permettre d'accéder à
des temps de réaction très courts, il est techniquement très difficile d'effectuer le mélange, 1a vaporisation et 1a séparation d'hydrocarbures et de grains d e catalyseur, lorsque ces opérations doivent être réalisées en une fraction de seconde avec des débits de l'ordre de 1500 tonnes/heure de catalyseur et de de 300 tonnes/heure d'hydrocarbures à point d'êbullition élevé.
Le downer prësente, en particulier, un inconvénient lié
au mélange initial entre catalyseur et charge: en effet, le catalyseur a tendance à tomber immédiatement sans reflux ni recirculation, ce qui présente un effet négatif sur le transfert initial de masse et de chaleur avec la charge.
Si les flux d'entrée de catalyseur et de charge étaient parfaitement rêguliers, cet effet serait mineur. Toutefois, ce n'est pas le cas, et c'est pourquoi, dans un réacteur de craquage, le mélange solides-gaz est constitué par une alternance de zones riches en catalyseur, puis pauvres en catalyseur.
Dans un downer, il n'existe aucun mécanisme permettant à
la charge de passer d'une zone à l'autre. De ce fait, la fraction d'hydrocarbures qui se trouve au contact d'une zone à faible densité de solides, y restera tout au long du réacteur et sera sujette à un craquage thermique insuffisant, d ü â une désactivation prématurée du catalyseur. En revanche, les hydrocarbures présents dans une
Toutefois, la mise en oeuvre d'un downer présente beaucoup de difficultés, ce qui a pour consëquence que personne n'a encore réellement pris le risque de passer industriellement de l'écoulement ascendant â l'écoulement descendant.
En effet, si le downer est censé permettre d'accéder à
des temps de réaction très courts, il est techniquement très difficile d'effectuer le mélange, 1a vaporisation et 1a séparation d'hydrocarbures et de grains d e catalyseur, lorsque ces opérations doivent être réalisées en une fraction de seconde avec des débits de l'ordre de 1500 tonnes/heure de catalyseur et de de 300 tonnes/heure d'hydrocarbures à point d'êbullition élevé.
Le downer prësente, en particulier, un inconvénient lié
au mélange initial entre catalyseur et charge: en effet, le catalyseur a tendance à tomber immédiatement sans reflux ni recirculation, ce qui présente un effet négatif sur le transfert initial de masse et de chaleur avec la charge.
Si les flux d'entrée de catalyseur et de charge étaient parfaitement rêguliers, cet effet serait mineur. Toutefois, ce n'est pas le cas, et c'est pourquoi, dans un réacteur de craquage, le mélange solides-gaz est constitué par une alternance de zones riches en catalyseur, puis pauvres en catalyseur.
Dans un downer, il n'existe aucun mécanisme permettant à
la charge de passer d'une zone à l'autre. De ce fait, la fraction d'hydrocarbures qui se trouve au contact d'une zone à faible densité de solides, y restera tout au long du réacteur et sera sujette à un craquage thermique insuffisant, d ü â une désactivation prématurée du catalyseur. En revanche, les hydrocarbures présents dans une
4 zone à haute densité de solides, sont susceptibles de subir un surcraquage.
Afin d'optimiser â la fois le mélange charge-catalyseur et la qualité des réactions de craquage proprement dites, le brevet américain n° 5 468 369 propose un dispositif dans ' lequel la charge est pulvérisée, mise en contact avec le catalyseur puis partiellement craquée selon un écoulement ascendant. Ensuite, la direction du flux est inversée et le craquage est achevé selon un écoulement descendant.
Toutefois, ce dispositif apparaît difficile à réaliser sur un plan mécanique et il ne permet pas un mélange très performant dans le cas de gros débits de catalyseur. En effet, lorsque la direction du flux du mélange charge-catalyseur est inversée, le catalyseur a tendance à
s'agglomérer au voisinage des parois du dispositif et se trouve donc isolé de la charge vaporisée.
L'invention a donc pour objet de concilier les avantages du flux ascendant, à savoir un mélange satisfaisant entre de gros débits de charge et de catalyseur, et du flux descendant, à savoir une bonne sélectivité des réactions de craquage proprement dites.
Dans le cadre de ses travaux, ia Demanderesse a découvert qu'une conformation géométrique particuliêre de la zone de mise en contact entre le catalyseur et la charge, permet d'optimiser à la fois la qualité du mélange et des réactions de craquage.
La présente invention est donc relative à un procédé de craquage catalytique d'hydrocarbures, comprenant une phase de mise en contact des hydrocarbures et des particules d'un catalyseur, une phase de réaction de craquage en lit descendant, une phase de séparation du catalyseur désactivé
et des hydrocarbures effluents, au moins une phase de strippage du catalyseur désactivé, puis une phase de régénération dudit catalyseur dans des conditions de combustion du coke porté par le catalyseur et, enfin, une phase de recyclage du catalyseur régénéré dans la zone d'alimentation, c e procédé étant caractérisé e n c e qu ' une partie substantielle des hydrocarbures est pulvérisée et mise en ~ contact avec le catalyseur dans une zone de mise en contact spécifique qui est constituée
Afin d'optimiser â la fois le mélange charge-catalyseur et la qualité des réactions de craquage proprement dites, le brevet américain n° 5 468 369 propose un dispositif dans ' lequel la charge est pulvérisée, mise en contact avec le catalyseur puis partiellement craquée selon un écoulement ascendant. Ensuite, la direction du flux est inversée et le craquage est achevé selon un écoulement descendant.
Toutefois, ce dispositif apparaît difficile à réaliser sur un plan mécanique et il ne permet pas un mélange très performant dans le cas de gros débits de catalyseur. En effet, lorsque la direction du flux du mélange charge-catalyseur est inversée, le catalyseur a tendance à
s'agglomérer au voisinage des parois du dispositif et se trouve donc isolé de la charge vaporisée.
L'invention a donc pour objet de concilier les avantages du flux ascendant, à savoir un mélange satisfaisant entre de gros débits de charge et de catalyseur, et du flux descendant, à savoir une bonne sélectivité des réactions de craquage proprement dites.
Dans le cadre de ses travaux, ia Demanderesse a découvert qu'une conformation géométrique particuliêre de la zone de mise en contact entre le catalyseur et la charge, permet d'optimiser à la fois la qualité du mélange et des réactions de craquage.
La présente invention est donc relative à un procédé de craquage catalytique d'hydrocarbures, comprenant une phase de mise en contact des hydrocarbures et des particules d'un catalyseur, une phase de réaction de craquage en lit descendant, une phase de séparation du catalyseur désactivé
et des hydrocarbures effluents, au moins une phase de strippage du catalyseur désactivé, puis une phase de régénération dudit catalyseur dans des conditions de combustion du coke porté par le catalyseur et, enfin, une phase de recyclage du catalyseur régénéré dans la zone d'alimentation, c e procédé étant caractérisé e n c e qu ' une partie substantielle des hydrocarbures est pulvérisée et mise en ~ contact avec le catalyseur dans une zone de mise en contact spécifique qui est constituée
5 - d'une chambre de mélange de section maximale S2, alimentée à sa partie supérieure en catalyseur rëgénéré chaud par un orifice supérieur définissant une section de passage du catalyseur S1, - et d'une zone réactionnelle à flux descendant dans laquelle le mëlange soude gaz issu de la chambre de mélange se dëversé par un orifice intermédiaire de section S3 situé
à. la partie infêrieure de ladite chambre, et en ce que les rapports S~/S1 et SZ/S3 possèdent des valeurs comprises entre 1,5 et 8 et, de prêfërence, comprises entre 2,5 et 6.
ha zone de mise en contact conforme à l'invention permet d e réaliser les objectifs précités. S a géométrie est particuliërement applicable au temgs court dans la mesure où
elle permet une vaporisation complète et rapide de la charge.
Elle autorise en effet un mélange homogène au sein de la chambre de mélange. I1 règne dans celle-ci un écoulement de type parfaitement agité, car les orifices supérieur et intermédiaire de section restreinte, constituent des cols permettant le reflux et la recirculation du catalyseur au sein de la chambre. De la sorte, et bien que l'écoulement soit descendant, le mélange est globalement comparable â
celui réalisé dans la zone de mélange d'un réacteur à
écoulement ascendant.
Selon une caractéristique de l'invention, le rapport SI/S3 entre la section S1 de passage du catalyseur par l'orifice annulaire et la section S3 de l'orifice intermédiaire, est compris entre 0,8 et 1,25 et, de - préférence , entre 0 , 9 et 1 , 1 , afin de permettre un mélange optimal au sein de la chambre de mélange.
à. la partie infêrieure de ladite chambre, et en ce que les rapports S~/S1 et SZ/S3 possèdent des valeurs comprises entre 1,5 et 8 et, de prêfërence, comprises entre 2,5 et 6.
ha zone de mise en contact conforme à l'invention permet d e réaliser les objectifs précités. S a géométrie est particuliërement applicable au temgs court dans la mesure où
elle permet une vaporisation complète et rapide de la charge.
Elle autorise en effet un mélange homogène au sein de la chambre de mélange. I1 règne dans celle-ci un écoulement de type parfaitement agité, car les orifices supérieur et intermédiaire de section restreinte, constituent des cols permettant le reflux et la recirculation du catalyseur au sein de la chambre. De la sorte, et bien que l'écoulement soit descendant, le mélange est globalement comparable â
celui réalisé dans la zone de mélange d'un réacteur à
écoulement ascendant.
Selon une caractéristique de l'invention, le rapport SI/S3 entre la section S1 de passage du catalyseur par l'orifice annulaire et la section S3 de l'orifice intermédiaire, est compris entre 0,8 et 1,25 et, de - préférence , entre 0 , 9 et 1 , 1 , afin de permettre un mélange optimal au sein de la chambre de mélange.
6 De manière avantageuse, les hydrocarbures sont injectés à contre-courant du flux descendant de particules de catalyseur, selon un angle par rapport â l'horizontale, compris entre 2° et 45°, et de préférence entre 5 et 35°.
De la sorte, le mélange entre la charge et le catalyseur est .
optimisé, car cette direction d'injection permet à la charge de briser au mieux la masse de catalyseur descendante.
Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, 1 a zone réactionnelle s ' évase â partir de l' orifice ZO intermêdiaire selon un angle avec la verticale compris entre I et 2 0 ° , et de préférence 2 et 15 ° , jusqu ' à
atteindre sa section transversale maximale 5.~.
C e t évasement permet ains i d e transformer progressivement l'écoulement parfaitement agitë, régnant au I5 sein de la chambre de mélange, en un écoulement de type piston dans la zone réactionnelle. Etant donné qu'un tel écoulement est particulièrement favorable à la sélectivité
des réactions de craquage, le procédë de l'invention allie donc également les avantages propres au réacteurs â flux 20 descendants habituels.
De manière avantageuse, le rapport S4/S3 entre la section maximale S4 de la zone réactionnelle et la section S3 de l'orifice intermëdiaire possède une valeur comprise entre 1,5 et 8 et, de préférence, comprise entre 2,5 et 6.
25 Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le rapport S2/S4 entre la section maximale SZ de la chambre de mélange et la section maximale S4 de la zone réactionnelle, est compris entre 0,8 e t 1,25 et, de préférence, entre 0,9 et 1,1 30 L'invention concerne également un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé explicité ci-dessus.
A cet effet, la présente invention a pour objet un -dispositif d e craquage catalytique d' hydrocarbures, comprenant un réacteur de craquage à flux descendant, des -35 moyens pour alimenter sous pression ledit réacteur avec une charge d'hydrocarbures et des particules d'un catalyseur de
De la sorte, le mélange entre la charge et le catalyseur est .
optimisé, car cette direction d'injection permet à la charge de briser au mieux la masse de catalyseur descendante.
Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, 1 a zone réactionnelle s ' évase â partir de l' orifice ZO intermêdiaire selon un angle avec la verticale compris entre I et 2 0 ° , et de préférence 2 et 15 ° , jusqu ' à
atteindre sa section transversale maximale 5.~.
C e t évasement permet ains i d e transformer progressivement l'écoulement parfaitement agitë, régnant au I5 sein de la chambre de mélange, en un écoulement de type piston dans la zone réactionnelle. Etant donné qu'un tel écoulement est particulièrement favorable à la sélectivité
des réactions de craquage, le procédë de l'invention allie donc également les avantages propres au réacteurs â flux 20 descendants habituels.
De manière avantageuse, le rapport S4/S3 entre la section maximale S4 de la zone réactionnelle et la section S3 de l'orifice intermëdiaire possède une valeur comprise entre 1,5 et 8 et, de préférence, comprise entre 2,5 et 6.
25 Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le rapport S2/S4 entre la section maximale SZ de la chambre de mélange et la section maximale S4 de la zone réactionnelle, est compris entre 0,8 e t 1,25 et, de préférence, entre 0,9 et 1,1 30 L'invention concerne également un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé explicité ci-dessus.
A cet effet, la présente invention a pour objet un -dispositif d e craquage catalytique d' hydrocarbures, comprenant un réacteur de craquage à flux descendant, des -35 moyens pour alimenter sous pression ledit réacteur avec une charge d'hydrocarbures et des particules d'un catalyseur de
7 craquage régénéré, un moyen de séparation des produits de la charge craquée et des particules de catalyseur dësactivé, au moins un moyen de strippage par au moins un fluide des particules de catalyseur désactivé, au moins une unité de régénération dudit catalyseur par combustion de coke porté
par le catalyseur, et des moyens de recyclage du catalyseur régénéré auxdits moyens d'alimentation, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une zone de mise en contact spécifique entre les hydrocarbures et le catalyseur, constituée - d'une chambre de mélange de section maximale Sz, mise en communication avec les moyens d'alimentation en catalyseur régénérê par un orifice supérieur définissant une section S1 de passage du catalyseur, - et d'une zone réactionnelle de section maximale S4 mise en communication avec la chambre de mélange par un orifice intermëdiaire de section S3, et en ce que les rapports SZ/S1 et S2/S3 sont compris entre 1,5 et 8 et, de préférence, compris entre 2,5 et 6.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schëmatique d'un ensemble de conversion conforme à l'invention;
- la ffigure 2 est une vue plus détaillée de la zone conforme à l'invention de mise en contact entre la charge et le catalyseur.
Le dispositif reprêsenté comprend un réacteur tubulaire I â flux descendant, ou "downer", alimenté à sa partie supérieure, à partir d'une enceinte 2, qui lui est coaxial, en particules de catalyseur régénéré. Une vanne 3, destinée à réguler le rapport de la masse de catalyseur à la masse de charge à traiter dans le réacteur, est interposée entre le réacteur 1 et l'enceinte 2. Au-dessous de cette vanne dêbouche une ligne 4 d'alimentation du réacteur 1 avec la WO 98!12279 PCTIF~t97/01627
par le catalyseur, et des moyens de recyclage du catalyseur régénéré auxdits moyens d'alimentation, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une zone de mise en contact spécifique entre les hydrocarbures et le catalyseur, constituée - d'une chambre de mélange de section maximale Sz, mise en communication avec les moyens d'alimentation en catalyseur régénérê par un orifice supérieur définissant une section S1 de passage du catalyseur, - et d'une zone réactionnelle de section maximale S4 mise en communication avec la chambre de mélange par un orifice intermëdiaire de section S3, et en ce que les rapports SZ/S1 et S2/S3 sont compris entre 1,5 et 8 et, de préférence, compris entre 2,5 et 6.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schëmatique d'un ensemble de conversion conforme à l'invention;
- la ffigure 2 est une vue plus détaillée de la zone conforme à l'invention de mise en contact entre la charge et le catalyseur.
Le dispositif reprêsenté comprend un réacteur tubulaire I â flux descendant, ou "downer", alimenté à sa partie supérieure, à partir d'une enceinte 2, qui lui est coaxial, en particules de catalyseur régénéré. Une vanne 3, destinée à réguler le rapport de la masse de catalyseur à la masse de charge à traiter dans le réacteur, est interposée entre le réacteur 1 et l'enceinte 2. Au-dessous de cette vanne dêbouche une ligne 4 d'alimentation du réacteur 1 avec la WO 98!12279 PCTIF~t97/01627
8 charge d'hydrocarbures à traiter, préchauffée de façon connue en soi. Cette charge est pulvérisée en fines gouttelettes, par des injecteurs, au sommet de la zone de mise en contact 5, pour venir se mélanger aux particules de catalyseur, au contact desquelles se produit la réaction de craquage. La direction de l'injection de la charge, ainsi que la géométrie de la zone de contactage, seront détaillées ci-après. Les particules de catalyseur et la charge à, traiter s'écoulent donc de haut en bas dans le réacteur 1.
A la base de celui-ci, les particules de catalyseur usé
se déversent dans une enceinte de strippage 6, munie à sa base d'un diffuseur 7, alimenté en vapeur d'eau par une ligne 8.
Egalement à la base du réacteur 1, au-dessus de l'enceinte 6, débouche une ligne 9, par laquelle les produits du craquage et les hydrocarbures provenant du strippage sont évacués vers une colonne de séparation 10.
Avant de parvenir à cette colonne 10, les gaz évacués par la ligne 9 peuvent éventuellement être trempés par un hydrocarbure ou de la vapeur d'eau, introduit par une ligrie 11 dans la ligne 9.
Les particules de catalyseur strippé sont évacuées par gravité de l'enceinte 6, par un conduit incliné 22, vers une colonne ascendante 12, dans laquelle ils sont acheminés vers le haut, vers un régénérateur 13, à l'aide d'un gaz vecteur, diffusé en 14 à la base de la colonne 12 , à partir de 1a ligne 15.
La colonne 12 débouche dans le régénérateur 13 au dessous d'un séparateur balistique I6, qui assure la séparation des particules de catalyseur et du gaz vecteur.
Les particules de cataïyseur sont alors régénérées, de façon connue en soi, dans le régénérateur, par combustion du coke qui s ' est déposé à leur surface et des hydrocarbures restants, à l'aide d'un courant d'air ou d'oxygène amené par la ligne 17 au diffuseur 18.
A la base de celui-ci, les particules de catalyseur usé
se déversent dans une enceinte de strippage 6, munie à sa base d'un diffuseur 7, alimenté en vapeur d'eau par une ligne 8.
Egalement à la base du réacteur 1, au-dessus de l'enceinte 6, débouche une ligne 9, par laquelle les produits du craquage et les hydrocarbures provenant du strippage sont évacués vers une colonne de séparation 10.
Avant de parvenir à cette colonne 10, les gaz évacués par la ligne 9 peuvent éventuellement être trempés par un hydrocarbure ou de la vapeur d'eau, introduit par une ligrie 11 dans la ligne 9.
Les particules de catalyseur strippé sont évacuées par gravité de l'enceinte 6, par un conduit incliné 22, vers une colonne ascendante 12, dans laquelle ils sont acheminés vers le haut, vers un régénérateur 13, à l'aide d'un gaz vecteur, diffusé en 14 à la base de la colonne 12 , à partir de 1a ligne 15.
La colonne 12 débouche dans le régénérateur 13 au dessous d'un séparateur balistique I6, qui assure la séparation des particules de catalyseur et du gaz vecteur.
Les particules de cataïyseur sont alors régénérées, de façon connue en soi, dans le régénérateur, par combustion du coke qui s ' est déposé à leur surface et des hydrocarbures restants, à l'aide d'un courant d'air ou d'oxygène amené par la ligne 17 au diffuseur 18.
9 PCT/FR97/01627 Les particules de catalyseur rêgénéré sont évacuées par gravitê par le conduit 19 en direction de l'enceinte 2, sans pertes therml.ques.
A la partie supérieure du régénérateur I3, les gaz provenant de la combustion sont évacués vers des cyclones 23, qui séparent les fines, recyclêes par le conduit 20 vers le rêgënérateur, et les gaz, ëvacués par la ligne 21.
La figure 2 représente de manière plus précise la zone de mise en contact 5 objet de l'invention.
La zone de mise en contact 5 est formée d'une chambre de mêlange 24 et d'une zone réactionnelle 25 disposée immédiatement au-dessous de cette derniêre.
La chambre de mélange 24 est alimentée â sa partie supérieure en catalyseur régênêré chaud par le conduit cylindrique 2 6 , de section S~, qui s e trouve en communication avec l'enceinte 2 décrite à la figure 1 (mais non reprêsentêe â la figure 2). Une pièce d'encombrement 28., connue en soi, est disposêe â l'extrémité inférieure du conduit 26, définissant de la sorte un orifice annulaire supérieur 30 de la chambre de mélange 24, par lequel le catalyseur se déverse dans celle-ci. Cet orifice 30 délimite ainsi une section S1 de passage du catalyseur, qùi est inférieure à la section S~ du conduit 26.
La chambre de mélange 24 s'ëvase à partir de son orifice supërieur 30 suivant une portion tronconique 32 d'angle au sommet A, jusqu'à atteindre sa section transversale maximale S2. L' angle A, par exemple égal à 40°, peut être compris entre 10 et 60°, alors que la section SZ est par exemple égale à 5 S1, mais peut être comprise entre 1,5 et 8 S1.
La pêriphérie 34 de la chambre de mélange 24, au niveau de la section maximale de cette derniêre, est pourvue d'une série d'injecteurs 36, permettant d'injecter la charge après atomisation de celle-ci à l'extérieur du dispositif_ Les injecteurs 36 sont orientês de maniêre à diriger les goutelettes de charge à contre-courant du flux descendant de particules de catalyseur, selon un angle B par rapport à
l'horizontale égal par exemple à 15°, mais qui peut être compris entre 2° et 45°. Le nombre d'injecteurs sera tel que l'ensemble du catalyseur descendant puisse étre atteint par les goutelettes de la charge.
5 La chambre de mélange 24 se rétrécit alors à partir de sa section maximale S2 selon une portion tronconique 38, jusqu'â atteindre son extrémité inférieure de section transversale S3. La portion tronconique 38 présente un angle au sommet C, qui est par exemple égal â 30°, mais peut ëtre
A la partie supérieure du régénérateur I3, les gaz provenant de la combustion sont évacués vers des cyclones 23, qui séparent les fines, recyclêes par le conduit 20 vers le rêgënérateur, et les gaz, ëvacués par la ligne 21.
La figure 2 représente de manière plus précise la zone de mise en contact 5 objet de l'invention.
La zone de mise en contact 5 est formée d'une chambre de mêlange 24 et d'une zone réactionnelle 25 disposée immédiatement au-dessous de cette derniêre.
La chambre de mélange 24 est alimentée â sa partie supérieure en catalyseur régênêré chaud par le conduit cylindrique 2 6 , de section S~, qui s e trouve en communication avec l'enceinte 2 décrite à la figure 1 (mais non reprêsentêe â la figure 2). Une pièce d'encombrement 28., connue en soi, est disposêe â l'extrémité inférieure du conduit 26, définissant de la sorte un orifice annulaire supérieur 30 de la chambre de mélange 24, par lequel le catalyseur se déverse dans celle-ci. Cet orifice 30 délimite ainsi une section S1 de passage du catalyseur, qùi est inférieure à la section S~ du conduit 26.
La chambre de mélange 24 s'ëvase à partir de son orifice supërieur 30 suivant une portion tronconique 32 d'angle au sommet A, jusqu'à atteindre sa section transversale maximale S2. L' angle A, par exemple égal à 40°, peut être compris entre 10 et 60°, alors que la section SZ est par exemple égale à 5 S1, mais peut être comprise entre 1,5 et 8 S1.
La pêriphérie 34 de la chambre de mélange 24, au niveau de la section maximale de cette derniêre, est pourvue d'une série d'injecteurs 36, permettant d'injecter la charge après atomisation de celle-ci à l'extérieur du dispositif_ Les injecteurs 36 sont orientês de maniêre à diriger les goutelettes de charge à contre-courant du flux descendant de particules de catalyseur, selon un angle B par rapport à
l'horizontale égal par exemple à 15°, mais qui peut être compris entre 2° et 45°. Le nombre d'injecteurs sera tel que l'ensemble du catalyseur descendant puisse étre atteint par les goutelettes de la charge.
5 La chambre de mélange 24 se rétrécit alors à partir de sa section maximale S2 selon une portion tronconique 38, jusqu'â atteindre son extrémité inférieure de section transversale S3. La portion tronconique 38 présente un angle au sommet C, qui est par exemple égal â 30°, mais peut ëtre
10 compris entre IO et 50°, alors que la section S3 est par exemple égale à S2 / 4, mais peut être comprise entre 2 Sz / 3 et SZ / 8.
Cette chambre de mélange, qui est constituëe de deux portions de cane 32, 38 s'élargissant puis se rétrécissant, est conformée de sorte qu'il y règne un ëcoulement de type parfaitement agité, permettant le reflux et la recirculation de catalyseur nécessaires â un bon mélange de ce dernier avec la charge vaporisés.
En aval de la chambre de mélange 24, dans la direction d'écoulement de la charge, s'étend la zone réactionnelle 25, qui est en communication avec la chambre de mélange par l'extrémité inférieure de celle-ci, qui constitue un orifice intermédiaire 40 de section S3.
La zone réactionnelle 25 s ' évase â partir de 1 ' orifice intermédiaire selon uns portion tronconique 42 d'angle au sommet D, jusqu'à atteindre sa section transversale maximale S4. L'angle D est par exemple égal à 6°, mais peut être compris entre 1 et 15°, alors que la section S4 est par exemple égale à 5 S3, mais peut être comprise entre 1,5 et 8 S3.
Cet évasement permet une modification progressive de la nature de l'écoulement du mèlange charge-catalyseur. En effet, l'écoulement agité au sein de la chambre de mélange, se transforme par ce biais en un écoulement de type piston dans la zone réactionnelle, qui est parfaitement adapté pour assurer une bonne sélectivitë des réactions de craquage qui s'y produisent.
En aval de cette portion tronconique 42, dans la direction d'écoulement de la charge, la zone réactionnelle est constituée par un prolongement cylindrique 44 et possède une section sensiblement constante, voisine de S4, de maniëre à conserver au mieux l'ëcoulement de type piston qui a été établi lors du passage de la charge dans la section tronconique 42.
La présente description fait uniquement référence aux rapports dimensionnels existant entre les différentes parties de la zone de mise en contact objet de l'invention.
L'homme de l'art dimensionnera l'ensemble de cette zone en fonction des débits respectifs de charge et de catal~seur et du temps de séjour adéquat de la charge dans la chambre de mélange et dans la zone réactionnelle.
La section S1 de passage du catalyseur par l'orifiçe supérieur 30, et la section S3 de l'orifice intermëdiaire 40 sont par exemple égales â 65 cm2, mais peuvent être comprises entre 10 et 500 cm2.
La section S2 maximale de la chambre de mélange 24, et la section S4 maximale de la zone réactionnelle 25 sont par exemple égales à 300 cm2, mais peuvent être comprises entre et 2000 cm2.
25 La présente description fait référence à une zone de mise en contact qui est constituée d' une série de surfaces de révolution, à savoir des portions cylindriques ou tronconiques dont la. section transversale est circulaire.
Néanmoins, la présente invention vise également toute zone 30 de mise en contact pour laquelle il existe certains rapports entre les sections de ses éléments constitutifs, que ces . sections soient de forme polygonale, ovoïde ou de forme quelconque.
En outre, la zone de contact conforme à l'invention trouve son application à tout dispositif de craquage catalytique dont le réacteur est à flux descendant de charge, quels que soient en particulier les moyens de strippage et de régénération du catalyseur désactivé.
L'exemple ci-après, qui n'a pas de caractère limitatif, est destinë à illustrer la mise en oeuvre de l'invention et les avantages de celle-ci.
EXEMPLE
Une charge pétrolière prësente les propriétés suivantes:
- densité à 15°C . 0,925, - point 50~ de distillation : 470°C, - viscosité à 100°C . 12, 5. 10-6 m2/s ( 12, 5 cst) , - rësidu de carbone Conradson : 1,7~ en poids, - teneur en nickel : 0,1 ppm en poids, - teneur en azote : 390 ppm en poids, - teneur en vanadium : 1 ppm en poids.
On introduit cette charge dans un craqueur catalytique à
écoulement ascendant dans les conditions opêratoires suivantes:
catalyseur : de type zéolithique commercialisé par Akzo, - rapport massique catalyseur / charge : 5, - température de réaction : 520°C, - nombre d'injecteurs : 8, - temps de séjour dans la zone réactionnelle : 2 secondes.
On introduit ensuite cette méme charge dans un craqueur catalytique descendant pourvu d'une zone de contactage conforme â l'invention, selon les conditions opératoires suivantes:
- catalyseur : de type zëolithique commercialisé par Akzo, - rapport massique catalyseur / charge : 8, - température de réaction : 545°C, - nombre d'injecteurs : 8, - temps de séjour dans la zone réactionnelle : 350 ms.
Les rendements obtenus lors de ces deux opérations de craquages, sont consignés dans 1 e tableau comparatif suivant:
Rendement en ~ en poids Craqueur Craqueur selon classique l'invention Hydrogne, mthane et thane 3,2 2,3 Paraffines en C3 1,0 1,2 Olfines en C3 3,3 5,9 Paraffines en C4 1,9 2,6 Olfines en C4 4,7 7,8 C5 -(point d'bullition <160C) 31,8 34,8 Essence (point d'bullition 60-220C) 11,7 11,5 LCO* (point d'bullition 220 - 360C) 19,1 17,2 Slurry (point d'bullition > 360C) 18,8 11,9 Coke 4,4 4,8 * "Light Cycle 0i1" ou "Huiles lgres de recyclage"_ L'exemple montre que l'utilisation du procëdé de craquage catalytique conforme à l'invention permet une réduction três significative de la production de gaz secs (environ -30~);
- une augmentation du rendement en GPL (gaz de pétrole liquéfié) et en essence totale ;
- une augmentation de la conversion en général, puisque le pourcentage de 1a fraction bouillant au-dessous de 360°C
passe de 57,7 pour le procédé de l'art antërieur, à 66,1 pour le procêdé conforme à l'invention.
En outre, la qualité de l'essence produite est améliorée puisque l'on note, par rapport à l'art antêrieur, une , augmentation de l'indice d'octane:
- de 6 points pour Le RON ("Research Octane Number" ou "Indice d'octane recherche") de l'essence lourde (fraction bouillant entre 160 et 220°C) - de 4 points pour le MON ("Motor Octane Number" ou "Indice d'octane moteur") de l'essence lourde - de 2 points pour le RON de l'essence légère (fraction bouillant entre 0 et 160°C) - de 1 point pour le MON de l'essence légêre Le procédé conforme â l'invention permet donc d'augmenter la sélectivitë du craquage en autorisant un rapport massique catalyseur/charge plus élevë que dans l'art antérieur (et donc un plus faible Ocoke, c'est-à-dire une plus faible différence entre les quantités de coke présentes sur le catalyseur à l'entrée de la zone de régénération et à la sortie de celle-ci).
Le procédë conforme â l'invention permet également, lorsque l'on vise une conversion donnêe, de traiter des charges plus difficiles, en particulier plus denses et dont le pourcentage de résidu de carbone Conradson est plus élevé.
Cette chambre de mélange, qui est constituëe de deux portions de cane 32, 38 s'élargissant puis se rétrécissant, est conformée de sorte qu'il y règne un ëcoulement de type parfaitement agité, permettant le reflux et la recirculation de catalyseur nécessaires â un bon mélange de ce dernier avec la charge vaporisés.
En aval de la chambre de mélange 24, dans la direction d'écoulement de la charge, s'étend la zone réactionnelle 25, qui est en communication avec la chambre de mélange par l'extrémité inférieure de celle-ci, qui constitue un orifice intermédiaire 40 de section S3.
La zone réactionnelle 25 s ' évase â partir de 1 ' orifice intermédiaire selon uns portion tronconique 42 d'angle au sommet D, jusqu'à atteindre sa section transversale maximale S4. L'angle D est par exemple égal à 6°, mais peut être compris entre 1 et 15°, alors que la section S4 est par exemple égale à 5 S3, mais peut être comprise entre 1,5 et 8 S3.
Cet évasement permet une modification progressive de la nature de l'écoulement du mèlange charge-catalyseur. En effet, l'écoulement agité au sein de la chambre de mélange, se transforme par ce biais en un écoulement de type piston dans la zone réactionnelle, qui est parfaitement adapté pour assurer une bonne sélectivitë des réactions de craquage qui s'y produisent.
En aval de cette portion tronconique 42, dans la direction d'écoulement de la charge, la zone réactionnelle est constituée par un prolongement cylindrique 44 et possède une section sensiblement constante, voisine de S4, de maniëre à conserver au mieux l'ëcoulement de type piston qui a été établi lors du passage de la charge dans la section tronconique 42.
La présente description fait uniquement référence aux rapports dimensionnels existant entre les différentes parties de la zone de mise en contact objet de l'invention.
L'homme de l'art dimensionnera l'ensemble de cette zone en fonction des débits respectifs de charge et de catal~seur et du temps de séjour adéquat de la charge dans la chambre de mélange et dans la zone réactionnelle.
La section S1 de passage du catalyseur par l'orifiçe supérieur 30, et la section S3 de l'orifice intermëdiaire 40 sont par exemple égales â 65 cm2, mais peuvent être comprises entre 10 et 500 cm2.
La section S2 maximale de la chambre de mélange 24, et la section S4 maximale de la zone réactionnelle 25 sont par exemple égales à 300 cm2, mais peuvent être comprises entre et 2000 cm2.
25 La présente description fait référence à une zone de mise en contact qui est constituée d' une série de surfaces de révolution, à savoir des portions cylindriques ou tronconiques dont la. section transversale est circulaire.
Néanmoins, la présente invention vise également toute zone 30 de mise en contact pour laquelle il existe certains rapports entre les sections de ses éléments constitutifs, que ces . sections soient de forme polygonale, ovoïde ou de forme quelconque.
En outre, la zone de contact conforme à l'invention trouve son application à tout dispositif de craquage catalytique dont le réacteur est à flux descendant de charge, quels que soient en particulier les moyens de strippage et de régénération du catalyseur désactivé.
L'exemple ci-après, qui n'a pas de caractère limitatif, est destinë à illustrer la mise en oeuvre de l'invention et les avantages de celle-ci.
EXEMPLE
Une charge pétrolière prësente les propriétés suivantes:
- densité à 15°C . 0,925, - point 50~ de distillation : 470°C, - viscosité à 100°C . 12, 5. 10-6 m2/s ( 12, 5 cst) , - rësidu de carbone Conradson : 1,7~ en poids, - teneur en nickel : 0,1 ppm en poids, - teneur en azote : 390 ppm en poids, - teneur en vanadium : 1 ppm en poids.
On introduit cette charge dans un craqueur catalytique à
écoulement ascendant dans les conditions opêratoires suivantes:
catalyseur : de type zéolithique commercialisé par Akzo, - rapport massique catalyseur / charge : 5, - température de réaction : 520°C, - nombre d'injecteurs : 8, - temps de séjour dans la zone réactionnelle : 2 secondes.
On introduit ensuite cette méme charge dans un craqueur catalytique descendant pourvu d'une zone de contactage conforme â l'invention, selon les conditions opératoires suivantes:
- catalyseur : de type zëolithique commercialisé par Akzo, - rapport massique catalyseur / charge : 8, - température de réaction : 545°C, - nombre d'injecteurs : 8, - temps de séjour dans la zone réactionnelle : 350 ms.
Les rendements obtenus lors de ces deux opérations de craquages, sont consignés dans 1 e tableau comparatif suivant:
Rendement en ~ en poids Craqueur Craqueur selon classique l'invention Hydrogne, mthane et thane 3,2 2,3 Paraffines en C3 1,0 1,2 Olfines en C3 3,3 5,9 Paraffines en C4 1,9 2,6 Olfines en C4 4,7 7,8 C5 -(point d'bullition <160C) 31,8 34,8 Essence (point d'bullition 60-220C) 11,7 11,5 LCO* (point d'bullition 220 - 360C) 19,1 17,2 Slurry (point d'bullition > 360C) 18,8 11,9 Coke 4,4 4,8 * "Light Cycle 0i1" ou "Huiles lgres de recyclage"_ L'exemple montre que l'utilisation du procëdé de craquage catalytique conforme à l'invention permet une réduction três significative de la production de gaz secs (environ -30~);
- une augmentation du rendement en GPL (gaz de pétrole liquéfié) et en essence totale ;
- une augmentation de la conversion en général, puisque le pourcentage de 1a fraction bouillant au-dessous de 360°C
passe de 57,7 pour le procédé de l'art antërieur, à 66,1 pour le procêdé conforme à l'invention.
En outre, la qualité de l'essence produite est améliorée puisque l'on note, par rapport à l'art antêrieur, une , augmentation de l'indice d'octane:
- de 6 points pour Le RON ("Research Octane Number" ou "Indice d'octane recherche") de l'essence lourde (fraction bouillant entre 160 et 220°C) - de 4 points pour le MON ("Motor Octane Number" ou "Indice d'octane moteur") de l'essence lourde - de 2 points pour le RON de l'essence légère (fraction bouillant entre 0 et 160°C) - de 1 point pour le MON de l'essence légêre Le procédé conforme â l'invention permet donc d'augmenter la sélectivitë du craquage en autorisant un rapport massique catalyseur/charge plus élevë que dans l'art antérieur (et donc un plus faible Ocoke, c'est-à-dire une plus faible différence entre les quantités de coke présentes sur le catalyseur à l'entrée de la zone de régénération et à la sortie de celle-ci).
Le procédë conforme â l'invention permet également, lorsque l'on vise une conversion donnêe, de traiter des charges plus difficiles, en particulier plus denses et dont le pourcentage de résidu de carbone Conradson est plus élevé.
Claims (15)
1. Procédé de craquage catalytique d'hydrocarbures, comprenant une phase de mise en contact des hydrocarbures et des particules d'un catalyseur, une phase de réaction de craquage en lit descendant, une phase de séparation du catalyseur désactivé et des hydrocarbures effluents, au moins une phase de strippage du catalyseur désactivé, puis une phase de régénération dudit catalyseur dans des conditions de combustion du coke porté par le catalyseur et, enfin, une phase de recyclage du catalyseur régénéré dans la zone d'alimentation, où une partie substantielle des hydrocarbures est pulvérisée et mise en contact avec le catalyseur dans une zone de mise en contact spécifique, qui est constituée -d'une chambre de mélange de section maximale S2, alimentée à sa partie supérieure en catalyseur régénéré chaud par un orifice supérieur définissant une section de passage du catalyseur S1, -et d'une zone réactionnelle à flux descendant dans laquelle le mélange solide gaz issu de la chambre de mélange se déverse par un orifice intermédiaire de section S3 situé à la partie inférieure de ladite chambre, -et où les rapports S2/S1 et S2/S3 possèdent des valeurs comprises entre 1,5 et 8.
2. Procédé de craquage suivant la revendication 1, où les rapports S2/S1 et possèdent des valeurs comprises entre 2,5 et 6.
3. Procédé de craquage suivant la revendication 1 ou 2, où le rapport S2/S1 entre la section S1 de passage du catalyseur par l'orifice supérieur et la section S3 de l'orifice intermédiaire, est comprise entre 0,8 et 1,25.
4. Procédé de craquage suivant la revendication 3, où le rapport S1/S3 entre la section S1 de passage du catalyseur par l'orifice supérieur et la section S3 de l'orifice intermédiaire est compris entre 0,9 et 1;1.
5. Procédé de craquage suivant l'une quelconque de revendications 1 à 4, où
les hydrocarbures sont injectés à contre-courant d'un flux descendant de particules de catalyseur, selon un angle par rapport à l'horizontale, compris entre 2° et 45°.
les hydrocarbures sont injectés à contre-courant d'un flux descendant de particules de catalyseur, selon un angle par rapport à l'horizontale, compris entre 2° et 45°.
6. Procédé de craquage suivant la revendication 5, où l'angle par rapport à
l'horizontale est compris entre 5 et 35°.
l'horizontale est compris entre 5 et 35°.
7. Procédé de craquage suivant l'une quelconque de revendications 1 à 6, où la zone réactionnelle s'évase à partir de l'orifice intermédiaire selon un angle avec la verticale compris entre 1 et 20° jusqu'à atteindre une section transversale maximale S4.
8. Procédé de craquage suivant la revendication 7, où l'angle avec la verticale est compris entre 2 et 15°.
9. Procédé de craquage suivant la revendication 7 ou 8, où le rapport S4/S3 possède une valeur comprise entre 1,5 et 8.
10. Procédé de craquage suivant l'une quelconque de revendications 7 à 9, où
le rapport S2/S4 entre la section maximale S2 de la chambre de mélange et la section maximale S4 de la zone réactionnelle est compris entre 0,8 et 1,25.
le rapport S2/S4 entre la section maximale S2 de la chambre de mélange et la section maximale S4 de la zone réactionnelle est compris entre 0,8 et 1,25.
11. Procédé de craquage suivant la revendication 1, où le rapport S2/S4 entre la section maximale S2 de la chambre de mélange et la section maximale S4 de la zone réactionnelle est compris entre 0,9 et 1,1.
12. Dispositif de craquage catalytique d'hydrocarbures, comprenant un réacteur de craquage à flux descendant, des moyens pour alimenter sous pression ledit réacteur avec une charge d'hydrocarbures et des particules d'un catalyseur de craquage régénéré, un moyen de séparation des produits de la charge craquée et des particules de catalyseur désactivé, au moins un moyen de strippage par au moins un fluide des particules de catalyseur désactivé, au moins une unité de régénération dudit catalyseur par combustion du coke porté par le catalyseur, et des moyens de recyclage du catalyseur régénéré
auxdits moyens d'alimentation, où ce dispositif comporte une zone de mise en contact spécifiques entre les hydrocarbures et le catalyseur, constituée -d'une chambre de mélange de section maximale S2, mise en communication aves les moyens d'alimentation en catalyseur régénéré par un orifice supérieur définissant une section de passage du catalyseur S1, -et d'une zone réactionnelle de section maximale S4 mise en communication avec la chambre de mélange par un orifice intermédiaire de section S3, -et où les rapports S2/S1 et S2/S3 sont compris entre 1,5 et 8.
auxdits moyens d'alimentation, où ce dispositif comporte une zone de mise en contact spécifiques entre les hydrocarbures et le catalyseur, constituée -d'une chambre de mélange de section maximale S2, mise en communication aves les moyens d'alimentation en catalyseur régénéré par un orifice supérieur définissant une section de passage du catalyseur S1, -et d'une zone réactionnelle de section maximale S4 mise en communication avec la chambre de mélange par un orifice intermédiaire de section S3, -et où les rapports S2/S1 et S2/S3 sont compris entre 1,5 et 8.
13. Procédé de craquage suivant la revendication 12, où les rapports S2/S1 et sont compris entre 2,5 et 6
14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, où la section S1 de passage du catalyseur par l'orifice supérieur et la section S3 de l'orifice intermédiaire sont comprises entre 10 et 500 cm2.
15. Dispositif selon l'une quelconque de revendications 12 à 14, où la section maximale de la chambre de mélange et la section S4 maximale de la zone réactionnelle sont comprises entre 30 et 2000 cm2.
Applications Claiming Priority (3)
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| FR96/11369 | 1996-09-18 | ||
| FR9611369A FR2753453B1 (fr) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | Procede et dispositif de craquage catalytique en lit fluidise d'une charge d'hydrocarbures, mettant en oeuvre une zone de mise en contact amelioree |
| PCT/FR1997/001627 WO1998012279A1 (fr) | 1996-09-18 | 1997-09-16 | Procede et dispositif de craquage catalytique en lit fluidise d'une charge d'hydrocarbures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2236839A1 CA2236839A1 (fr) | 1998-03-26 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002236839A Expired - Lifetime CA2236839C (fr) | 1996-09-18 | 1997-09-16 | Procede et dispositif de craquage catalytique en lit fluidise d'une charge d'hydrocarbures, mettant en oeuvre une zone de mise en contact amelioree |
Country Status (15)
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| EP (1) | EP0874880B1 (fr) |
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| FR2785907B1 (fr) * | 1998-11-13 | 2001-01-05 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif de craquage catalytique comprenant des reacteurs a ecoulements descendant et ascendant |
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| US6613290B1 (en) | 2000-07-14 | 2003-09-02 | Exxonmobil Research And Engineering Company | System for fluidized catalytic cracking of hydrocarbon molecules |
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