CA2612856A1 - Procede de production de distillats moyens par hydroisomerisation et hydrocraquage de charges issues du procede fischer-tropsch utilisant un catalyseur dope a base d'alumine-silice mesoporeuse a teneur controlee en macropores - Google Patents
Procede de production de distillats moyens par hydroisomerisation et hydrocraquage de charges issues du procede fischer-tropsch utilisant un catalyseur dope a base d'alumine-silice mesoporeuse a teneur controlee en macropores Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un procédé de production de distillats moyens à partir d'une charge paraffinique produite par synthèse Fischer-Tropsch, utilisant un catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation qui comprend : au moins un élément hydro-déshydrogénant choisi dans le groupe formé par les éléments du groupe VIB et du groupe VlII de la classification périodique, de 0.01 à 6% de phosphore comme élément dopant, et un support non zéolitique à base d'alumine-silice mésoporeuse.
Claims (21)
1. Procédé de production de distillats moyens à partir d'une charge paraffinique produite par synthèse Fischer-Tropsch, utilisant un catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation qui comporte:
- au moins un élément hydro-déshydrogénant choisi dans le groupe formé par les éléments du groupe VIB et du groupe VIII de la classification périodique, - de 0.01 à 6% de phosphore comme élément dopant, - et un support non zéolitique à base d'alumine-silice ladite alumine-silice présentant les caractéristiques suivantes:
- un pourcentage de silice compris entre 5 et 95 % poids, - un contenu en sodium inférieur à 0.03% poids, - un volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure compris entre 0.45 et 1.2 ml/g, - une porosité telle que :
ii) le volume des mésopores avec un diamètre compris entre 40 et 150 A et un diamètre moyen poreux compris entre 80 et 140 A représente 30-80% du volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure ii) le volume des macropores avec un diamètre supérieur à 500 A représente 20-70%
du volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure - une surface spécifique BET comprise entre 100 et 550 m2/g, - un diagramme de diffraction X qui contient au moins les raies principales caractéristiques d'au moins une des alumines de transition comprise dans le groupe composé par les alumines alpha, rhô, khi, êta, gamma, kappa, thêta et delta.
- au moins un élément hydro-déshydrogénant choisi dans le groupe formé par les éléments du groupe VIB et du groupe VIII de la classification périodique, - de 0.01 à 6% de phosphore comme élément dopant, - et un support non zéolitique à base d'alumine-silice ladite alumine-silice présentant les caractéristiques suivantes:
- un pourcentage de silice compris entre 5 et 95 % poids, - un contenu en sodium inférieur à 0.03% poids, - un volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure compris entre 0.45 et 1.2 ml/g, - une porosité telle que :
ii) le volume des mésopores avec un diamètre compris entre 40 et 150 A et un diamètre moyen poreux compris entre 80 et 140 A représente 30-80% du volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure ii) le volume des macropores avec un diamètre supérieur à 500 A représente 20-70%
du volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure - une surface spécifique BET comprise entre 100 et 550 m2/g, - un diagramme de diffraction X qui contient au moins les raies principales caractéristiques d'au moins une des alumines de transition comprise dans le groupe composé par les alumines alpha, rhô, khi, êta, gamma, kappa, thêta et delta.
2. Procédé selon la revendication 1 utilisant un catalyseur comprenant également du bore et/ou du silicium comme éléments dopants.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le volume des mésopores avec un diamètre compris entre 40 et 150 .ANG. et un diamètre moyen poreux compris entre 80 et 120 .ANG.
représente entre 40 et 70% du volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure.
représente entre 40 et 70% du volume poreux total mesuré par porosimétrie au mercure.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'alumine-silice comprend de 30 à 50% de sites Q2, dans lesquels un atome de Si est lié à deux atomes de Si ou Al et à deux groupes OH et comprend également 10-30 % de sites Q3 dans lesquels un atome de Si est lié à
trois atomes de Si ou Al ou à un groupe OH.
trois atomes de Si ou Al ou à un groupe OH.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le support de catalyseur est constitué d'alumine-silice seule.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le support de catalyseur comprend de 1 à 40% en poids de liant.
7. Procédé selon la revendication 5 dans lequel le support résulte du mélange de l'alumine-silice et d'au moins un liant choisi dans le groupe formé par la silice, l'alumine, les argiles, l'oxyde de titane, l'oxyde de bore et la zircone.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation contient un métal noble du groupe VIII.
9. Procédé selon la revendication 7 dans lequel le catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation contient de 0,05 à 10 % de métal noble du groupe VIII.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation est à base de platine et/ou palladium.
11. Procédé selon la revendication 9 dans lequel la teneur en phosphore du catalyseur est comprise entre 0,01 et 4 % poids d'oxyde.
12. Procédé selon la revendication 10 dans lequel la teneur en phosphore du catalyseur est comprise entre 0,01 et 2,5 % poids d'oxyde.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes utilisant un catalyseur dans lequel la proportion des Al vl octaédriques déterminée par l'analyse des spectres RMN
MAS du solide de 27Al est supérieure à 50%.
MAS du solide de 27Al est supérieure à 50%.
14. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le catalyseur a une teneur en impuretés cationiques inférieure à 0,1 % poids.
15. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le catalyseur a une teneur en impuretés anioniques est inférieure à 1% poids.
16. Procédé de production de distillats moyens à partir d'une charge paraffinique produite par synthèse Fischer-Tropsch comprenant les étapes successives suivantes :
séparation d'une seule fraction dite lourde à point d'ébullition initial compris entre 120-200°C, a) hydrotraitement d'une partie au moins de ladite fraction lourde, b) fractionnement en au moins 3 fractions : au moins une fraction intermédiaire ayant un point d'ébullition initial T1 compris entre 120 et 200°C, et un point d'ébullition final T2 supérieur à
300°C et inférieur à 410°C, au moins une fraction légère bouillant au-dessous de la fraction intermédiaire, au moins une fraction lourde bouillant au-dessus de la fraction intermédiaire.
c) passage d'une partie au moins de ladite fraction intermédiaire dans un procédé selon l'une des revendications 1 à 14 sur un catalyseur non zéolitique d'hydroisomérisation /
hydrocraquage, d) passage dans un procédé selon l'une des revendications 1 à 14 sur un catalyseur non zéolitique d'hydroisomérisation / hydrocraquage d'une partie au moins de ladite fraction lourde, e) distillation des fractions hydrocraquées / hydroisomérisées pour obtenir des distillats moyens, et recyclage de la fraction résiduelle bouillant au-dessus desdits distillats moyens dans l'étape (e) sur le catalyseur traitant la fraction lourde.
séparation d'une seule fraction dite lourde à point d'ébullition initial compris entre 120-200°C, a) hydrotraitement d'une partie au moins de ladite fraction lourde, b) fractionnement en au moins 3 fractions : au moins une fraction intermédiaire ayant un point d'ébullition initial T1 compris entre 120 et 200°C, et un point d'ébullition final T2 supérieur à
300°C et inférieur à 410°C, au moins une fraction légère bouillant au-dessous de la fraction intermédiaire, au moins une fraction lourde bouillant au-dessus de la fraction intermédiaire.
c) passage d'une partie au moins de ladite fraction intermédiaire dans un procédé selon l'une des revendications 1 à 14 sur un catalyseur non zéolitique d'hydroisomérisation /
hydrocraquage, d) passage dans un procédé selon l'une des revendications 1 à 14 sur un catalyseur non zéolitique d'hydroisomérisation / hydrocraquage d'une partie au moins de ladite fraction lourde, e) distillation des fractions hydrocraquées / hydroisomérisées pour obtenir des distillats moyens, et recyclage de la fraction résiduelle bouillant au-dessus desdits distillats moyens dans l'étape (e) sur le catalyseur traitant la fraction lourde.
17. Procédé de production de distillats moyens à partir d'une charge paraffinique produite par synthèse Fischer-Tropsch comprenant les étapes successives suivantes :
a) séparation d'au moins une fraction légère de la charge de façon à obtenir une seule fraction dite lourde à point d'ébullition initial compris entre 120-200°C, b) éventuel hydrotraitement de ladite fraction lourde, éventuellement suivi d'une étape c) d'enlèvement d'au moins une partie de l'eau, d) passage dans un procédé selon l'une des revendications 1 à 14 d'une partie au moins de ladite fraction éventuellement hydrotraitée, la conversion sur le catalyseur d'hydroisomérisation/hydrocraquage des produits à points d'ébullition supérieurs ou égaux à
370°C en produits à points d'ébullition inférieures à 370°C est supérieure à 80% pds, e) distillation de la fraction hydrocraquée/hydroisomérisée pour obtenir des distillats moyens, et recyclage dans l'étape d) de la fraction résiduelle bouillant au-dessus desdits distillats moyens.
a) séparation d'au moins une fraction légère de la charge de façon à obtenir une seule fraction dite lourde à point d'ébullition initial compris entre 120-200°C, b) éventuel hydrotraitement de ladite fraction lourde, éventuellement suivi d'une étape c) d'enlèvement d'au moins une partie de l'eau, d) passage dans un procédé selon l'une des revendications 1 à 14 d'une partie au moins de ladite fraction éventuellement hydrotraitée, la conversion sur le catalyseur d'hydroisomérisation/hydrocraquage des produits à points d'ébullition supérieurs ou égaux à
370°C en produits à points d'ébullition inférieures à 370°C est supérieure à 80% pds, e) distillation de la fraction hydrocraquée/hydroisomérisée pour obtenir des distillats moyens, et recyclage dans l'étape d) de la fraction résiduelle bouillant au-dessus desdits distillats moyens.
18. Procédé de production de distillats moyens à partir d'une charge paraffinique produite par synthèse Fischer-Tropsch comprenant les étapes successives suivantes :
a) Fractionnement (étape a) de la charge en au moins 3 fractions :
- au moins une fraction intermédiaire ayant un point d'ébullition initial T1 compris entre 120 et 200°C, et un point d'ébullition final T2 supérieur à 300°C et inférieur à 410°C, - au moins une fraction légère bouillant au-dessous de la fraction intermédiaire, - au moins une fraction lourde bouillant au-dessus de la fraction intermédiaire.
b) Hydrotraitement (étape b) d'au moins une partie de ladite fraction intermédiaire, puis passage (étape d) dans un procédé de traitement d'au moins une partie de la fraction hydrotraitée sur un catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation.
f) Passage (étape f) dans un procédé de traitement d'une partie au moins de ladite fraction lourde sur un catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation avec une conversion des produits à points d'ébullition supérieurs ou égaux à 370°C en produits à points d'ébullition inférieurs à 370°C supérieure à 80% poids.
e) et g) Distillation (étapes e et g) d'au moins une partie des fractions hydrocraquées /
hydroisomérisées pour obtenir des distillats moyens.
et l'un au moins desdits procédés de traitement est le procédé selon l'une des revendications 1 à 14.
a) Fractionnement (étape a) de la charge en au moins 3 fractions :
- au moins une fraction intermédiaire ayant un point d'ébullition initial T1 compris entre 120 et 200°C, et un point d'ébullition final T2 supérieur à 300°C et inférieur à 410°C, - au moins une fraction légère bouillant au-dessous de la fraction intermédiaire, - au moins une fraction lourde bouillant au-dessus de la fraction intermédiaire.
b) Hydrotraitement (étape b) d'au moins une partie de ladite fraction intermédiaire, puis passage (étape d) dans un procédé de traitement d'au moins une partie de la fraction hydrotraitée sur un catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation.
f) Passage (étape f) dans un procédé de traitement d'une partie au moins de ladite fraction lourde sur un catalyseur d'hydrocraquage/hydroisomérisation avec une conversion des produits à points d'ébullition supérieurs ou égaux à 370°C en produits à points d'ébullition inférieurs à 370°C supérieure à 80% poids.
e) et g) Distillation (étapes e et g) d'au moins une partie des fractions hydrocraquées /
hydroisomérisées pour obtenir des distillats moyens.
et l'un au moins desdits procédés de traitement est le procédé selon l'une des revendications 1 à 14.
19. Procédé de production de distillats moyens à partir d'une charge paraffinique produite par synthèse Fischer-Tropsch comprenant les étapes successives suivantes :
a) éventuel fractionnement de la charge en au moins une fraction lourde à
point d'ébullition initial compris entre 120 et 200°C, et au moins une fraction légère bouillant en-dessous de ladite fraction lourde, b) éventuel hydrotraitement d'une partie au moins de la charge ou de la fraction lourde, éventuellement suivi d'une étape c) c) élimination d'au moins une partie de l'eau, d) passage d'une partie au moins de l'effluent ou de la fraction éventuellement hydrotraité dans un procédé de traitement sur un premier catalyseur d'hydroisomérisation /
hydrocraquage contenant au moins un métal noble du groupe VIII, e) distillation de l'effluent hydroisomérisé / hydrocraqué pour obtenir des distillats moyens (kérosène, gasoil) et une fraction résiduelle bouillant au-dessus des distillats moyens, f) sur un second catalyseur d'hydroisomérisation / hydrocraquage contenant au moins un métal noble du groupe VIII, passage dans un procédé de traitement d'au moins une partie de ladite fraction lourde résiduelle et/ou d'une partie desdits distillats moyens, et distillation de l'effluent résultant pour obtenir des distillats moyens, et l'un au moins desdits procédés de traitement est le procédé selon l'une des revendications 1 à
14.
a) éventuel fractionnement de la charge en au moins une fraction lourde à
point d'ébullition initial compris entre 120 et 200°C, et au moins une fraction légère bouillant en-dessous de ladite fraction lourde, b) éventuel hydrotraitement d'une partie au moins de la charge ou de la fraction lourde, éventuellement suivi d'une étape c) c) élimination d'au moins une partie de l'eau, d) passage d'une partie au moins de l'effluent ou de la fraction éventuellement hydrotraité dans un procédé de traitement sur un premier catalyseur d'hydroisomérisation /
hydrocraquage contenant au moins un métal noble du groupe VIII, e) distillation de l'effluent hydroisomérisé / hydrocraqué pour obtenir des distillats moyens (kérosène, gasoil) et une fraction résiduelle bouillant au-dessus des distillats moyens, f) sur un second catalyseur d'hydroisomérisation / hydrocraquage contenant au moins un métal noble du groupe VIII, passage dans un procédé de traitement d'au moins une partie de ladite fraction lourde résiduelle et/ou d'une partie desdits distillats moyens, et distillation de l'effluent résultant pour obtenir des distillats moyens, et l'un au moins desdits procédés de traitement est le procédé selon l'une des revendications 1 à
14.
20. Procédé de production de distillats moyens à partir d'une charge paraffinique produite par synthèse Fischer-Tropsch comprenant les étapes successives suivantes :
a) séparation de la charge en au moins une fraction à faible température d'ébullition (B) plus riche en composés oxygénés et au moins une fraction à haute température d'ébullition (A) moins riche en composés oxygénés ;
b) soumission de ladite fraction (B) à un traitement hydrogénant dans des conditions de nature à
éviter toute variation substantielle dans son poids moléculaire moyen pour obtenir un mélange hydrogéné d'hydrocarbures substantiellement non oxygénés;
c) recombinaison d'au moins une partie dudit mélange hydrogéné selon l'étape (b) avec ladite fraction (A) pour former un mélange (C) d'hydrocarbures linéaires avec un contenu réduit en hydrocarbures oxygénés et soumission dudit mélange (C) à un traitement d'hydrocraquage en présence d'un catalyseur d'hydroisomérisation/hydrocraquage, pour convertir au moins 40 %
de ladite fraction à haut point d'ébullition en une fraction d'hydrocarbures pouvant être distillés à une température inférieure à 370°C;
d) séparation d'au moins une fraction d'hydrocarbures du produit obtenu à
l'étape (c) dont la température de distillation est dans le domaine des distillats moyens,
a) séparation de la charge en au moins une fraction à faible température d'ébullition (B) plus riche en composés oxygénés et au moins une fraction à haute température d'ébullition (A) moins riche en composés oxygénés ;
b) soumission de ladite fraction (B) à un traitement hydrogénant dans des conditions de nature à
éviter toute variation substantielle dans son poids moléculaire moyen pour obtenir un mélange hydrogéné d'hydrocarbures substantiellement non oxygénés;
c) recombinaison d'au moins une partie dudit mélange hydrogéné selon l'étape (b) avec ladite fraction (A) pour former un mélange (C) d'hydrocarbures linéaires avec un contenu réduit en hydrocarbures oxygénés et soumission dudit mélange (C) à un traitement d'hydrocraquage en présence d'un catalyseur d'hydroisomérisation/hydrocraquage, pour convertir au moins 40 %
de ladite fraction à haut point d'ébullition en une fraction d'hydrocarbures pouvant être distillés à une température inférieure à 370°C;
d) séparation d'au moins une fraction d'hydrocarbures du produit obtenu à
l'étape (c) dont la température de distillation est dans le domaine des distillats moyens,
21. Procédé dans lequel le procédé d'hydrocraquage de l'étape c) est le procédé selon l'une des revendications 1 à 14.
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| MKLA | Lapsed |
Effective date: 20200831 |