SULFURATION DE CATALYSEURS D 'HYDRORAFFINAGE SULFURIZATION OF HYDROREFINING CATALYSTS
Cette invention concerne un procédé de sulfura de catalyseurs d 'hydroraffinage.This invention relates to a sulfura process for hydrorefining catalysts.
Nous utilisons le terme hydroraffinage désigner les opérations de raffinage consistant à tra 5 une charge hydrocarbonée à température élevée et sous f pression d'hydrogène en présence d'un catalyseur approprWe use the term hydrorefining to denote refining operations consisting in tra 5 a hydrocarbon feed at high temperature and under hydrogen pressure in the presence of a suitable catalyst.
Parmi les opérations d'hydroraffinAmong the hydrorefining operations
1 'hydrotraitement permet de débarasser la ch hydrocarbonée d'une partie de son contenu en soHydrotreating allows to rid the hydrocarbon ch of part of its content in so
I Q organique, en azote organique, en oxygène et parfois métaux.I Q organic, organic nitrogen, oxygen and sometimes metals.
Les unités d'hydrocraquage permettent égale d'hydrogéner partiellement certaines molécules insaturée de réduire la masse moléculaire moyenne de la charg 5 traiter par rupture de liaisons carbone-carbone.The hydrocracking units also make it possible to partially hydrogenate certain unsaturated molecules to reduce the average molecular weight of the charge 5 by breaking carbon-carbon bonds.
Ces opérations d'hydroraffinage sont réalisées des catalyseurs composés de sulfures métalliques déposés un support poreux.These hydrorefining operations are carried out with catalysts composed of metallic sulphides deposited on a porous support.
Les supports poreux sont en général choisis p o les oxydes d'aluminium et/ou de silicium. Le support le couramment employé est l'alumine gamma.The porous supports are generally chosen for aluminum and / or silicon oxides. The commonly used support is gamma alumina.
Parmi les sulfures métalliques on choisit préférence les sulfures des métaux des groupes VI B et de la classification périodique des éléments, tels que 5 molybdène, le tungstène, le nickel et le cobalt.Among the metal sulfides, the sulfides of the metals of groups VI B and of the periodic table of the elements, such as molybdenum, tungsten, nickel and cobalt, are preferably chosen.
Les sulfures de ces métaux sont instables et décomposent en présence -d'air. Les métaux sont introduits dans le catalyseur sous forme de leurs oxyde sont transformés en sulfures dans le réacteur. 0 Cette opération appelée sulfuration ou pré-sulfuration doit être répétée à chaque fois que catalyseur est régénéré.The sulphides of these metals are unstable and decompose in the presence of air. The metals are introduced into the catalyst in the form of their oxides and are transformed into sulphides in the reactor. 0 This operation, called sulfurization or pre-sulfurization, must be repeated each time the catalyst is regenerated.
Pour la sulfuration du catalyseur on peut util l'hydrogène sulfuré, les composés soufrés présents dans charge hydrocarbonée traitée sur le catalyseur ou bien additifs renfermant du soufre.
Parmi les additifs soufrés on utilise le pl couramment le dimethyldisulfure (DMDS) . Cependant, sulfuration par le DMDS nécessite des températur relativement élevées et se déroule par plusieurs étapes températures croissantes.For the sulfurization of the catalyst, it is possible to use hydrogen sulphide, the sulfur compounds present in the hydrocarbon feed treated on the catalyst or else sulfur-containing additives. Among the sulfur additives, the p1 dimethyldisulphide (DMDS) is commonly used. However, sulfurization by DMDS requires relatively high temperatures and takes place in several stages of increasing temperatures.
Ainsi une sulfuration par le DMDS à 220-280°C révèle insuffisante pour obtenir des catalyseu suffisamment actifs, un bon taux de sulfuration n'est obte que dans une deuxième étape de sulfuration à une températuThus a sulfurization by DMDS at 220-280 ° C proves insufficient to obtain sufficiently active catalysts, a good degree of sulfurization is obtained only in a second stage of sulfurization at a temperature
10 autour de 300-360°C.10 around 300-360 ° C.
La sulfuration par le DMDS conduit également à dépôt de coke assez important. Ces dépôts de co contribuent largement au viellissement et la desactivati du catalyseur. -,c Nous avons trouvé maintenant un procédé sulfuration de catalyseurs, qui permet une sulfurati efficace et homogène à des températures moins élevées avec un taux de coke réduit.Sulphurization by DMDS also leads to fairly large deposition of coke. These co deposits contribute greatly to the aging and deactivation of the catalyst. -, c We have now found a sulfurization process for catalysts, which allows efficient and homogeneous sulfurization at lower temperatures with a reduced coke content.
Notre procédé -de sulfuration d'un catalyseuOur process - of sulfurization of a catalyst
20 renfermant au moins un métal actif sous forme d'oxyde dépo sur un support poreux, par passage simultané d'hydrogène d'une charge hydrocarbonée contenant un agent sulfurant e caractérisé en ce que l'agent sulfurant est au moins polysulfure organique de formule générale
ou R et R' identiques ou différents représentent un radic alkyle linéaire ou ramifié saturé ou insaturé en C. à C. n est compris entre 3 et 10.20 containing at least one active metal in the form of oxide deposited on a porous support, by simultaneous passage of hydrogen from a hydrocarbon charge containing a sulfurizing agent e characterized in that the sulfurizing agent is at least organic polysulphide of general formula or R and R ', which are identical or different, represent a linear or branched alkyl radical saturated or unsaturated with C. to C. n is between 3 and 10.
La nature du métal actif varie très largement 0 fonction de 1'opération d'hydroraffinage envisagée. utilise en général des mélanges de métaux des groupes VI et VIII de la classification périodique des éléments. Par les métaux du groupe VI B on peut mentionner le molybdène le tungstène, parmi les métaux du groupe VIII le fer, 5 cobalt et le nickel. Parfois on utilise aussi les méta nobles du groupe VIII tels que le rhodium, le platine et palladium. Tous ces métaux peuvent être utilisés en mélan avec des métaux du groupe des lanthanides tels que lanthane, le cerium ou le neodyme.
Les catalyseurs les plus courants renferment d de ces métaux. Parfois on utilise des catalyseurs ternair renfermant trois métaux, comme par exemple des catalyse au fer-cobalt-molybdène ou bien nickel-cobalt-molybdène.The nature of the active metal varies very widely depending on the hydrorefining operation envisaged. generally uses mixtures of metals from groups VI and VIII of the periodic table. The group VI B metals include molybdenum, tungsten, and the group VIII metals include iron, cobalt and nickel. Sometimes group VIII meta nobles such as rhodium, platinum and palladium are also used. All these metals can be used in melan with metals from the lanthanide group such as lanthanum, cerium or neodymium. The most common catalysts contain d of these metals. Sometimes ternair catalysts containing three metals are used, such as, for example, iron-cobalt-molybdenum or nickel-cobalt-molybdenum catalysis.
La teneur en métaux des catalyseurs est compr entre environ 0,1 et 15 % poids.The metal content of the catalysts is between about 0.1 and 15% by weight.
Les métaux sont déposés sur un support por choisi en général parmi l'alumine, la silice, silice-alumine, les zéolithes, les argiles ou le mélanges.The metals are deposited on a support por generally chosen from alumina, silica, silica-alumina, zeolites, clays or mixtures.
Ce procédé de sulfuration peut être mis en oeu avant toute opération de raffinage nécessitant la prése d'un catalyseur métallique sous forme de sulfures. Il résulte que les charges hydrocarbonées sont très variées vont du pétrole brut à 'des fractions de pétrole, comme essences, les distillats moyens ou lourds et les résidus traitements thermiques ou catalytiques.This sulfurization process can be implemented before any refining operation requiring the presence of a metal catalyst in the form of sulphides. It follows that the hydrocarbon feedstocks are varied ranging from crude oil to 'petroleum fractions such as gasolines, medium or heavy distillates and thermal or catalytic treatment residues.
Les polysulfures utilisés sont souvent mélanges de sulfures de rang différent, .ou n représente valeur moyenne.The polysulphides used are often mixtures of sulphides of different rank,. Or n represents an average value.
Parmi les polysulfures on peut choisir par exem le di éthyltrisulfure, le diethyltrisulfure, les mélanges diméthylpolysulfures renfermant en moyenne quatre atomes soufre, les mélanges de diéthylpolysulfures renfermant moyenne quatre atomes de soufre ou diterbutylpolysulfures renfermant en moyenne cinq atomes soufre par molécule.Among the polysulphides, it is possible to choose, for example, diethyltrisulphide, diethyltrisulphide, mixtures of dimethylpolysulphides containing on average four sulfur atoms, mixtures of diethylpolysulphides containing average four sulfur atoms or diterbutylpolysulphides containing on average five sulfur atoms per molecule.
Le diméthyltrisulfure est l'impureté principale dimethyldisulfure ou DMDS commercial. Il peut être prép par distillation de ce dernier. Le trisulfure est obt avec une pureté dépassant 98 %.Dimethyltrisulfide is the main dimethyldisulfide or DMDS commercial impurity. It can be prepared by distillation of the latter. Trisulfide is obtained with a purity exceeding 98%.
De la même manière le diethyldisulfure préparé oxydation de 1 ' ethylmercaptan par le soufre renferme diethyltrisulfure que l'on sépare par distillation avec pureté dépassant 98 %.In the same way the diethyldisulfide prepared oxidation of ethylmercaptan by sulfur contains diethyltrisulfide which is separated by distillation with a purity exceeding 98%.
Les polysulfures peuvent être préparés réaction des mercaptans ou des dialkyldisulfures avec soufre solide en présence d'un catalyseur basique tel les alkyla ines par exemple la triéthylamine.
En réalité on obtient des mélanges de polysulfures dont l rang moyen dépend de la quantité de soufre mise en oeuvre.The polysulphides can be prepared reaction of mercaptans or dialkyldisulphides with solid sulfur in the presence of a basic catalyst such as alkyla ines for example triethylamine. In reality, mixtures of polysulphides are obtained, the average rank of which depends on the quantity of sulfur used.
Il peut être économiquement intéressant d'utilise les polysulfures obtenus par sulfuration des mélanges d mercaptans des résidus des unités MEROX. Dans les unité MEROX les mercaptans des charges hydrocarbonées son extraits à l'aide de solutions aqueuses alcalines e présence d'un catalyseur spécial. Les résidus des unité MEROX sont des mélanges de disulfures de dialkyl symétriques et asymétriques. Des polysulfures renfermant eIt may be economically advantageous to use the polysulphides obtained by sulphurization of mixtures of mercaptans from the residues of the MEROX units. In the MEROX units, the mercaptans of the hydrocarbon charges are extracted using alkaline aqueous solutions and the presence of a special catalyst. The residues of the MEROX units are mixtures of symmetrical and asymmetric dialkyl disulfides. Polysulfides containing th
10 moyenne trois, quatre, cinq ou plus d'atomes de soufr peuvent être obtenus par addition de soufre à froid e présence d'un catalyseur basique.On average three, four, five or more sulfur atoms can be obtained by adding cold sulfur in the presence of a basic catalyst.
Les polysulfures utilisés dans le procédé selo 1'invention peuvent renfermer un certain pourcentage, mêmThe polysulphides used in the process according to the invention may contain a certain percentage, even
15 autour de 20 % de disulfures à condition que leur rang moye soit égal ou supérieur à 3.15 around 20% of disulfides provided that their average rank is equal to or greater than 3.
La sulfuration du catalyseur selon l'invention es effectuée en général par passage simultané sur le catalyseu d'hydrogène et de la charge hydrocarbonée renfermant 0,1The sulfurization of the catalyst according to the invention is generally carried out by simultaneous passage over the hydrogen catalyst and of the hydrocarbon feed containing 0.1
20 10 % poids et de préférence 0,5 à 5 %, exprimé en soufre d composés soufrés.20 10% by weight and preferably 0.5 to 5%, expressed as sulfur of sulfur-containing compounds.
La pression est en général comprise entre 1 et 30 bars et de préférence entre 15 et 150 bars. La vitessThe pressure is generally between 1 and 30 bars and preferably between 15 and 150 bars. The speed
_5 spatiale exprimée en m 3 de charge liquide injectée par m3 d catalyseur et d'heure (WH) est comprise entre 0,1 et 15 e de préférence entre 0,5 et 3._ 5 space expressed in m 3 of liquid charge injected per m3 of catalyst and hour (WH) is between 0.1 and 15 e, preferably between 0.5 and 3.
On utilise un débit de 100 à 3000 1 norma d'hydrogène par 1 normal de gaz.A flow rate of 100 to 3000 1 norma of hydrogen is used per 1 normal of gas.
30 La température de la réaction est atteinte pa paliers. La température de sulfuration dépend de la natur du catalyseur, surtout du métal déposé sur le suppor poreux. Pour un catalyseur identique l'utilisation de polysulfures selon l'invention, permet de sulfurer à de 30 The temperature of the reaction is reached pa bearings. The sulfurization temperature depends on the nature of the catalyst, especially the metal deposited on the porous support. For an identical catalyst, the use of polysulphides according to the invention makes it possible to sulphide at
_ températures plus basses qu'en utilisant le DMDS.
Pour obtenir une sulfuration complète avec le D on doit procéder par étapes, en faisant suivre une premi étape de sulfuration autour de 220-280°C par une deuxi étape ou la température atteint 300 à 360°C. Avec polysulfures le premier palier la réaction de sulfurat démarre vers 150°C et elle est pratiquement complète v 250°C._ lower temperatures than using DMDS. To obtain complete sulfurization with D, we must proceed in stages, following a first sulphurization stage around 220-280 ° C with a second stage where the temperature reaches 300 to 360 ° C. With polysulphides the first stage the sulfurate reaction starts around 150 ° C and it is practically complete at 250 ° C.
Un catalyseur sulfuré à 250°C par le DMDS p contenir 4,4 % poids de soufre. A titre d'exemple en cas sulfuration avec nos polysulfures le même catalyseur sulf à 250°C renferme 5,6 % de soufre.A catalyst sulfurized at 250 ° C by DMDS p contain 4.4% by weight of sulfur. For example, in the case of sulfurization with our polysulphides, the same sulph catalyst at 250 ° C. contains 5.6% sulfur.
En effectuant la sulfuration à des températu plus basses notamment à des températures au dessous de 25 on évite la réduction des oxydes métalliques en prése d'hydrogrène en espèces réduites (0. WEISSER et S. LA dans Sulfide catalysts their properties and applicati (Pergamon Press, 1973)) . Or la sulfuration des espè réduites est très difficile sinon impossible. Ainsi effectuant la sulfuration à des températures plus basses, obtient un catalyseur de meilleure qualité.By carrying out sulfurization at lower temperatures, in particular at temperatures below 25, the reduction of metal oxides in the presence of hydrogen in reduced species is avoided (0. WEISSER and S. LA in Sulfide catalysts their properties and applicati (Pergamon Press , 1973)). The sulfurization of reduced species is very difficult if not impossible. Thus carrying out the sulfurization at lower temperatures, obtains a better quality catalyst.
Enfin, en comparant le taux de coke d' catalyseur sulfuré avec- le DMDS et avec nos polysulfure on constate un taux de coke bien plus faible dans notre ca Comme le cokage constitue un des phénomènes les pl importants du vïellissement du catalyseur il est tr avantageux de limiter la formation de coke lors de sulfuration.Finally, by comparing the level of coke of sulfurized catalyst with DMDS and with our polysulphide we find a rate of coke much lower in our ca As coking constitutes one of the most important phenomena of aging of the catalyst it is very advantageous to limit the formation of coke during sulfurization.
Les perfomances des catalyseurs sulfurés avec n polysulfures ont été comparées à celles d'un catalyse sulfuré par la charge ou avec du DMDS, hydrodesulfuration, hydrodesazotation et pour l'améliorati de la densité de la charge. Les résultats à isotemperatur sont supérieurs en cas d'utilisation de polysulfures.The performances of the sulfurized catalysts with n polysulphides were compared with those of a sulfurized catalysis by the charge or with DMDS, hydrodesulfurization, hydrodesazotation and for the improvement of the density of the charge. The results with isotemperatur are superior when using polysulfides.
Les exemples ci-dessous illustrent l'inventi sans toutefois la limiter.
EXEMPLE 1The examples below illustrate the invention without, however, limiting it. EXAMPLE 1
PREPARATION DES POLYSULFURES : Diméthyltrisulfure : (DMTS)PREPARATION OF POLYSULFIDES: Dimethyltrisulfide: (DMTS)
Le diméthyltrisulfure est l'impureté principale du DMDS commercial et a été préparé par distillation de c dernier. e trisulfure obtenu a une pureté de 98 %. Diethyltrisulfure : (DETS)Dimethyltrisulfide is the main impurity of commercial DMDS and was prepared by distillation of the latter. The trisulphide obtained has a purity of 98%. Diethyltrisulfide: (DETS)
Le diethyldisulfure préparé par oxydation de l'éthy rnercaptan par le soufre renferme du trisulfure que l'o sépare par distillation. Le trisulfure utilisé avait un pureté de 98 %.The diethyldisulfide prepared by oxidation of ethyl mercaptan by sulfur contains trisulfide which the o separates by distillation. The trisulfide used had a purity of 98%.
Di éth 1té rasulfure : (DMTES)Di éth 1té rasulfide: (DMTES)
Ce mélange a été préparé par réaction, à froid, du DMDS su du soufre solide, en présence d'un catalyseur basique. S formule brute est CH_, S. CH,. En fait il s'agit d'un mélang de polysulfures renfermant plus de 80 % de polysulfures d rang ^ 3. Le même produit peut être préparé par réaction d raethyl rnercaptan avec un large excès de soufre. Diéthyltétrasulfure : (DETES)This mixture was prepared by cold reaction of DMDS or solid sulfur in the presence of a basic catalyst. S gross formula is CH_, S. CH ,. In fact it is a mixture of polysulfides containing more than 80% of polysulfides of rank ^ 3. The same product can be prepared by reaction of raethyl rnercaptan with a large excess of sulfur. Diethyltetrasulfide: (DETES)
Ce mélange a été préparée par réaction, à froid, d diethyldisulfure sur du soufre solide en présence d'u catalyseur basique. Sa formule brute est C_H5 S4 C_H5. En fait il s'agit d'un mélange de polysulfures de rang_ renfermant plus de 80 % de polysulfures de rang ^ 3. Le même produit peut être préparé par réaction directe d l'et yl rnercaptan sur le soufre. Ditertiobutylpentasulfure : (DTBPS)This mixture was prepared by cold reaction of diethyldisulfide on solid sulfur in the presence of a basic catalyst. Its raw formula is C_H 5 S 4 C_H 5 . In fact it is a mixture of polysulfides of rank_ containing more than 80% of polysulfides of rank ^ 3. The same product can be prepared by direct reaction of etl yn rnercaptan on sulfur. Ditertiobutylpentasulfide: (DTBPS)
Ce mélange a été préparé par oxydation à chaud d tertiobutyi rnercaptan par le soufre en présence d'u catalyseur basique. Ce mélange de formule brute ter-C .H...S, ter-C.H- renferme plus de 85 % de polysulfures ter-C.H.,- S ter-C.H... de rang ^r 3.This mixture was prepared by hot oxidation of tert-bututyercaptan with sulfur in the presence of a basic catalyst. This mixture of crude formula ter-C .H ... S, ter-C.H- contains more than 85% of polysulphides ter-C.H., - S ter-C.H ... of rank ^ r 3.
Par cette méthode, des mélanges de polysulfures de ran moyen 3 ou 4 peuvent également être obtenus. MEROX polysulfures :By this method, mixtures of medium ran polysulfides 3 or 4 can also be obtained. MEROX polysulfides:
Les résidus d'unités MEROX sont des mélanges de disulfure de dialkyle symétriques et dissymétriques.
Le résidu MEROX testé renfermait :The residues of MEROX units are mixtures of symmetrical and asymmetric dialkyl disulfide. The MEROX residue tested contained:
70 % DMDS70% DMDS
20 % Methylethyldisulfure20% Methylethyldisulfide
10 % Diethyldisulfure10% Diethyldisulfide
Il a été sulfuré par addition de soufre à froid en présenc d'un catalyseur basique.It was sulfurized by adding cold sulfur in the presence of a basic catalyst.
Le mélange obtenu renferme des polysulfures. Sa compositio moyenne est de :The mixture obtained contains polysulphides. Its average composition is:
Il s'agit en fait d'un mélange de polysulfures de rang e soufre supérieur à 2, 80 % des polysulfures étant de rang ^ Le même mélange peut être obtenu directement par réactio , _ d'un mélange méthyl et ethyl mercaptan sur du soufre e quantité déterminée. EXEMPLE 2It is in fact a mixture of polysulphides of sulfur rank e greater than 2, 80% of the polysulphides being of rank ^ The same mixture can be obtained directly by reaction, _ of a methyl and ethyl mercaptan mixture on sulfur e determined quantity. EXAMPLE 2
SULFURATION DE CATALYSEUR Les tests ont été effectués sur 2 catalyseursCATALYST SULFURATION The tests were carried out on 2 catalysts
1) CoMo Renfermant 3,2 % d'oxyde de cobalt et 14,4 % d'oxyd1) CoMo Containing 3.2% Cobalt Oxide and 14.4% Oxide
20 de molybdène sur alumine extrudée :20 of molybdenum on extruded alumina:
Volume de Pore 0,48g/cm3 Densité 0,67g/cm3 Pore volume 0.48g / cm 3 Density 0.67g / cm 3
Surface spécifique 210m2/gSpecific surface 210m 2 / g
25 2) NiMo Renfermant ,3 % d'oxyde de nickel 14 % oxyde d molybdène et 0,1 % Na_0 sur alumine extrudée.2) NiMo containing, 3% nickel oxide 14% molybdenum oxide and 0.1% Na_0 on extruded alumina.
Volume de Pore 0,38g/cm3 Densité 0,71g/cm3 Pore volume 0.38g / cm 3 Density 0.71g / cm 3
Surface spécifique 200m2/gSpecific surface 200m 2 / g
30 Description de l'appareillage de laboratoire30 Description of laboratory equipment
- Un tube de quartz (diamètre 8mm) est placé dans un fou tubulaire .- A quartz tube (diameter 8mm) is placed in a tubular tube.
- Une pompe injecte continuellement l'agent de sulfuration à l'intérieur du tube de quartz à raison de 250 a 400mg de- A pump continuously injects the sulfurization agent inside the quartz tube at the rate of 250 to 400 mg of
TC soufre contenu par heure. TC sulfur content per hour.
- Le tube de quartz est continuellement balayé par un courant d'hydrogène de débit 16 1/h- The quartz tube is continuously swept by a stream of hydrogen with a flow rate of 16 1 / h
- Au centre du tube de quartz sont placés deux grammes de catalyseur CoMo ou NiMo.
Le catalyseur après sulfuration est analysé (mesure du soufre contenu par micro analyse)- In the center of the quartz tube are placed two grams of CoMo or NiMo catalyst. The catalyst after sulfurization is analyzed (measurement of the sulfur contained by micro analysis)
L'hydrogène chargé en agent de sulfuration est continuellement analysé à la sortie du lit catalytique, par chromatographie en phase gazeuse (détecteur : catharomètre) ce qui permet de déterminer le taux de décomposition de l'agent de sulfuration à chaque instant.The hydrogen loaded with sulfurizing agent is continuously analyzed at the outlet of the catalytic bed, by gas chromatography (detector: catharometer) which makes it possible to determine the rate of decomposition of the sulfurizing agent at each instant.
- Chaque essai de presulfuration de durée égale à 7 heures s'e fectue en isotherme (1 palier unique de presulfuration) .- Each presulphurization test of duration equal to 7 hours is carried out in isotherm (1 single stage of presulphurization).
10 Essais N°l10 Tests No. l
- Catalyseur testé : CoMo- Catalyst tested: CoMo
- Agents de sulfuration testés : le diméthylsulfure (DMS) , le dimethyldisulfure (DMDS) , le diméthyltrisulfure (DMTS) , le diethyltrisulfure <DETS) , un diméthyltetrasulfure moyen- Sulfurization agents tested: dimethylsulfide (DMS), dimethyldisulfide (DMDS), dimethyltrisulfide (DMTS), diethyltrisulfide <DETS), a medium dimethyltetrasulfide
15 obtenu par sulfuration directe du DMDS (DMTES) , un diéthyltetrasulfure moyen obtenu par sulfuration directe du DEDS (DETES) , un diterbutylpentasulfure moyen (DTBPS) obtenu par sulfuration directe du terbutyl mercaptan et un MEROX pol sulfuré comme décrit précédemment (MERS 4) . Ils ont été15 obtained by direct sulphurization of DMDS (DMTES), a medium diethyltetrasulphide obtained by direct sulphurization of DEDS (DETES), a medium diterbutylpentasulphide (DTBPS) obtained by direct sulphurization of terbutyl mercaptan and a sulfurized MEROX pol as described above (MERS 4). They were
20 séparément utilisés pour sulfurer le catalyseur CoMo a diverses températures (150 à 350°C) .20 used separately to sulfurize the CoMo catalyst at various temperatures (150-350 ° C).
- Chaque catalyseur obtenu après presulfuration par un agent de presulfuration donné à une température donnée -à été analysé.- Each catalyst obtained after presulfurization by a presulfurizing agent given at a given temperature has been analyzed.
-ς - Après 5 heures de presulfuration isotherme, le taux de décomposition de chaque produit de presulfuration a été déterminé à chaque température de presulfuration. Ce taux a été exprimé en "taux de soufre actif de l'agent de presulfuration" (S)- ς - After 5 hours of isothermal presulfurization, the decomposition rate of each presulfurization product was determined at each presulfurization temperature. This level was expressed as "active sulfur level of the presulfurization agent" (S)
30 Sl S = 100 %
30 S l S = 100%
S, = Teneur en H_Ξ libéréS, = H_Ξ content released
S_ = teneur en H_S libérable si tout le produit ,ς avait été décomposé
TABLEAU 1 TAUX DE SOUFRE ACTIF (S)S_ = releasable H_S content if all the product, ς had been decomposed TABLE 1 RATE OF ACTIVE SULFUR (S)
TEMPERATURE DE PRESULFURATIONPRESULFURATION TEMPERATURE
AGENT DEAGENT OF
PRESULFU¬ : 125°C 150 175 200 225 250 300 350PRESULFU¬: 125 ° C 150 175 200 225 250 300 350
RATIONRATION
DMS : 0 0 0 0 0 3 82 96DMS: 0 0 0 0 0 3 82 96
DMDS 0 0 0 0 16 31 90 100DMDS 0 0 0 0 16 31 90 100
DMTS : 0 0 2 7 48 75 98 100DMTS: 0 0 2 7 48 75 98 100
DETS 0 1 13 39 72 87 100 100DETS 0 1 13 39 72 87 100 100
DMTES 0 2 18 45 85 91 100 100DMTES 0 2 18 45 85 91 100 100
DETES : 0 5 26 57 90 98 100 100DEBTS: 0 5 26 57 90 98 100 100
DTBPS : 0 5 25 54 87 96 100 100DTBPS: 0 5 25 54 87 96 100 100
MERS 4 : 0 1 10 46 85 91 100 100MERS 4: 0 1 10 46 85 91 100 100
TABLEAU 2 POURCENTAGES DE SOUFRE FIXES SUR LE CATALYSEUR APRES CHAQUE PRESULFURATION ISOTHERME.TABLE 2 PERCENTAGES OF SULFUR FIXED ON THE CATALYST AFTER EACH ISOTHERMAL PRESULFURATION.
TEMPERATURE DE PRESULFURATION (°C)PRESULFURATION TEMPERATURE (° C)
AGENT DEAGENT OF
PRESULFU : 125 150 175 200 285 250 300°C 350°PRESULFU: 125 150 175 200 285 250 300 ° C 350 °
RATIONRATION
DMS 0 0 0 0 0,4 1,9 4,6 5,6DMS 0 0 0 0 0.4 1.9 4.6 5.6
DMDS : 0 0 0,6 1,7 3,3 4,4 5,2 5,6DMDS: 0 0 0.6 1.7 3.3 4.4 5.2 5.6
DMTS : 0,4 1,9 4,2 5 5,2 5,6 5,6 5,6DMTS: 0.4 1.9 4.2 5 5.2 5.6 5.6 5.6
DETS : 0,6 2,4 4,7 5,3 5,5 5,6 5,6 5,6DETS: 0.6 2.4 4.7 5.3 5.5 5.6 5.6 5.6
DMTES : 1,4 3,2 4,9 5,4 5, 6 5,6 5,6 5,6DMTES: 1.4 3.2 4.9 5.4 5.6 5.6 5.6 5.6
DETES : 2, 2 3,8 5,0 5,5 5,6 5,6 5,6 5,6DEBTS: 2, 2 3.8 5.0 5.5 5.6 5.6 5.6 5.6
DTBPS : 1,9 3,7 5,0 5,5 5, 6 5,6 5,6 5,6DTBPS: 1.9 3.7 5.0 5.5 5.6 5.6 5.6 5.6
MERS 4 : 1,0 3,1 4,9 5,4 5,6 5,6 5,6 5,6-
Les polysulfures et mélanges de polysulfures sont beaucoup plus actifs, à température donnée que le DMDS et le DMS. Cette meilleure activité de l'agent de sulfuration s'accompagne d'une meilleure sulfuration du catalyseur à basse température (taux de soufre plus élevé) Essais N°2MERS 4: 1.0 3.1 4.9 5.4 5.6 5.6 5.6 5.6- Polysulfides and mixtures of polysulfides are much more active, at a given temperature, than DMDS and DMS. This better activity of the sulfurizing agent is accompanied by better sulphurization of the catalyst at low temperature (higher sulfur content) Tests No. 2
Un catalyseur NiMo a été testé , dans des conditions identiques à l1essais n° 1.A NiMo catalyst was tested , under conditions identical to 1 tests n ° 1.
TABLEAU 3TABLE 3
TAUX DE SOUFRE ACTIF (S)RATE OF ACTIVE SULFUR (S)
TEMPERATURE DE PRESULFURATIONPRESULFURATION TEMPERATURE
AGENT 125 150* 175 200 °C 225 °C 250°C 275 300°C 350°CAGENT 125 150 * 175 200 ° C 225 ° C 250 ° C 275 300 ° C 350 ° C
DMS 0 0 0 0 0 0 10 80 100DMS 0 0 0 0 0 0 10 80 100
DMDS 0 0 0 0 6 17 63 90 100DMDS 0 0 0 0 6 17 63 90 100
DMTS 0 0 0 2 20 38 75 96 100DMTS 0 0 0 2 20 38 75 96 100
DETS 0 0 4 20 59 80 92 98 100DETS 0 0 4 20 59 80 92 98 100
DMTES 0 0 20 45 58 65 95 99,5 100DMTES 0 0 20 45 58 65 95 99.5 100
DETES 0 7 20 45 85 95 99 99,8 100DEBTS 0 7 20 45 85 95 99 99.8 100
DTBPS 0 7 21 47 85 95 99,5 100 100DTBPS 0 7 21 47 85 95 99.5 100 100
MERS4 0 * 3 11 30 68 89 96 99 100
MERS4 0 * 3 11 30 68 89 96 99 100
TABLEAU 4 POURCENTAGES DE SOUFRE FIXES SUR LE CATALYSEURS APRES CHAQUE PRESULFURATION ISOTHERMETABLE 4 PERCENTAGES OF SULFUR FIXED ON THE CATALYSTS AFTER EACH ISOTHERMAL PRESULFURATION
TEMPERATURE DE PRESULFURATIONPRESULFURATION TEMPERATURE
AGENTAGENT
DEOF
PRESUL¬ 125 150 175 200°C 225°C 250C° 300°C 350C°PRESUL¬ 125 150 175 200 ° C 225 ° C 250C ° 300 ° C 350C °
FURATIONFURATION
DMS 0 0 0 0 0,8 3,1 4, 4 5DMS 0 0 0 0 0.8 3.1 4, 4 5
DMDS 0 0,1 0,7 1,5 2,4 3,4 4, 6 5DMDS 0 0.1 0.7 1.5 2.4 3.4 4, 6 5
DMTS 0 0, 6 1,1 2,7 3,8 4,6 5 5DMTS 0 0.6 1.1 2.7 3.8 4.6 5 5
DETS 0,2 1,5 2,2 3,6 4,5 4,9 5 5DETS 0.2 1.5 2.2 3.6 4.5 4.9 5 5
DMTES 1,9 3 4 4,3 4,8 5 5 5DMTES 1.9 3 4 4.3 4.8 5 5 5
DETES 2,4 4,3 4,2 ,5 4,9 5 5 5DETES 2.4 4.3 4.2, 5 4.9 5 5 5
DTBPS 2 3,3 4,2 4,5 4,9 5 5 5DTBPS 2 3.3 4.2 4.5 4.9 5 5 5
MERS 4 1,6 2,9 4,1 4,4 4,8 4,9 5 5MERS 4 1.6 2.9 4.1 4.4 4.8 4.9 5 5
Les polysulfures et mélanges de polysulfures sont plu actifs que le DMDS et le DMS, et permettent un sulfuration plus basse température. EXEMPLE 3Polysulfides and mixtures of polysulfides are more active than DMDS and DMS, and allow a lower temperature sulfidation. EXAMPLE 3
SULFURATION DU CATALYSEUR EN PILOTEPILOT CATALYST SULFURIZATION
Le catalyseur choisi est fabriqué par PROCATALYSE e commercialisé sous le nom de HR 306. Ce catalyseur est u catalyseur conventionnel représentatif des catalyseur disponibles actuellement.il comporte 2,8% poids de CoO e 14,7% poids de MoO-, déposés sur une alumine dont la surfac mesurée par BET est de 292m~Vg.The catalyst chosen is manufactured by PROCATALYSE e sold under the name of HR 306. This catalyst is a conventional catalyst representative of the catalysts currently available. It contains 2.8% by weight of CoO and 14.7% by weight of MoO-, deposited on a alumina whose surface area measured by BET is 292m ~ Vg.
Le volume de catalyseur chargé est de 400ml. Le rappor hauteur sur diamètre du lit catalytique avoisine 10. L catalyseur est séché une nuit sous hydrogène à 150°C. L'agent de sulfuration est dilué à raison de 1,5% poids d l'élément soufre dans un gazole léger exempt de composé insaturés ayant les propriétés suivantes : densité à 15°C = 0,8508 soufre = 0,9 % poids =
La charge est injectée en bas du réacteur à 150°C dans les conditions opératoires ci-après :The volume of catalyst loaded is 400 ml. The height-to-diameter ratio of the catalytic bed is approximately 10. The catalyst is dried overnight under hydrogen at 150 ° C. The sulfurizing agent is diluted at a rate of 1.5% by weight of the sulfur element in a light gas oil free of unsaturated compound having the following properties: density at 15 ° C = 0.8508 sulfur = 0.9% by weight The feed is injected at the bottom of the reactor at 150 ° C. under the following operating conditions:
Pression 40 bars Vitesse spatiale 1 Débit H /HC 200 1/1Pressure 40 bar Spatial speed 1 Flow H / HC 200 1/1
La température de 150°C est maintenue pendant 14 heures. Pour les autres températures, une montée en température pa programmation de 20°C/h est effectuée jusqu'à la températur du test et maintenu en palier pendant 12 heures. L'unité est ensuite refroidie et le catalyseur déchargé sou azote.The temperature of 150 ° C is maintained for 14 hours. For other temperatures, a temperature rise by programming of 20 ° C / h is made up to the test temperature and maintained in level for 12 hours. The unit is then cooled and the catalyst discharged under nitrogen.
Le tableau 5 résume le pourcentage de carbone et de soufr déposé sur un catalyseur sulfuré par le DMDS l diéthyltetrasulfure (DETES) et le diméthyltétrasulfur (DMTES) .Table 5 summarizes the percentage of carbon and sulfur deposited on a catalyst sulfurized by DMDS l diethyltetrasulfide (DETES) and dimethyltetrasulfur (DMTES).
TABLEAU 5TABLE 5
Carbone SoufreCarbon Sulfur
DMDS 220°C 4,15 4,32DMDS 220 ° C 4.15 4.32
DETES 150°C 3,26 5,71DETES 150 ° C 3.26 5.71
180°C 3,75 5,73180 ° C 3.75 5.73
220°C 3,65 6,68220 ° C 3.65 6.68
DMTES 150°C 3,34 5,67DMTES 150 ° C 3.34 5.67
180°C 4,07 5,65180 ° C 4.07 5.65
220°C 4,13 6,55220 ° C 4.13 6.55
L'utilisation du polysulfure permet une sulfuration plus efficace tout en diminuant la formation du coke.The use of polysulphide allows more efficient sulphurization while reducing the formation of coke.
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
PERFORMANCES DES CATALYSEURS SULFURESPERFORMANCE OF SULPHIDE CATALYSTS
Le catalyseur a été sulfuré dans les conditions identiquesThe catalyst was sulfurized under identical conditions
1'exemple 3 par le :Example 3 with the:
DMDS (dimethyldisulfure)DMDS (dimethyldisulfide)
DETES (diéthyltetrasulfure)DETES (diethyltetrasulfide)
DMTES (diméthyltétrasulfure)
Après sulfuration in situ du catalyseur la charge du DS OURAL dont les caractéristiques analytiques principales son données ci-après est injectée.DMTES (dimethyltetrasulfide) After in situ sulfurization of the catalyst, the charge of the DS OURAL, the main analytical characteristics of which are given below.
DSV OURAL Mvl5 0,9275DSV OURAL Mvl5 0.9275
Mv80 0,8836Mv80 0.8836
S . 2,09 %
S. 2.09%
N 520 b, asiqueN 520 b, Asia
Ni 0,3Ni 0.3
V 0,6V 0.6
Les conditions opératoires de l'injection en bas du réacteur sont les suivantes :The operating conditions for the injection at the bottom of the reactor are as follows:
Vitesse spatialeSpatial speed
Pression 60 barsPressure 60 bars
Couverture d'hydrogène 250' 1/1 charge Les performances du catalyseur sont évaluées par mesure sur des effluents, du soufre, de l'azote total, de l'azote basique et de la densité.Hydrogen cover 250 ' 1/1 charge The performance of the catalyst is evaluated by measurement on effluents, sulfur, total nitrogen, basic nitrogen and density.
Ces mesures permettent de déterminer les taux d'enlèvement de l'élément considéré. Dans le tableau 5 nous résumons les taux d'hydrodesulfuration (HDS) , hydrodesazotation totale (HDN ) et basique (HDN. ) ainsi queThese measurements make it possible to determine the removal rates of the element considered. In Table 5 we summarize the rates of hydrodesulfurization (HDS), total hydrodesitrogenation (HDN) and basic (HDN.) As well as
'l'abaissement de la densité de la charge (^d) . ' lowering the charge density (^ d).
TABLEAU 5TABLE 5
Agent Temp. HDS HDNt HDNb 103Δ Sulfurant DMDS 340 80,5 20,3 0 20,5 DETES 340 82 21,2 13,5' 21,1 DMTES 340 82 21 9,6 20,5Agent Temp. HDS HDNt HDNb March 10 Δ sulfurizing DMDS 340 80.5 20.3 0 20.5 340 82 21.2 13.5 Detes' DMTES 21.1 340 82 21 9.6 20.5
(S,Nt,N charge -(S,N b)effluent(S, N t , N load - (S, N b ) effluent
HD(S,N ,Nb) = 100HD (S, N, N b ) = 100
(S N ,N, ) charge A = densité charge - densité effluent.
(S N, N,) charge A = density charge - effluent density.