FR2470790A1 - Procede de conversion d'huiles carbo-metalliques avec controle du rapport co/co2 dans la regeneration du catalyseur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR CONVERTIR ECONOMIQUEMENT DES HUILES CARBO-METALLIQUES EN PRODUITS PLUS LEGERS. LE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QU'ON MELANGE L'HUILE BRUTE A CONVERTIR 11 AVEC UN CATALYSEUR DE CRAQUAGE 13 POUR FORMER UNE SUSPENSION DU CATALYSEUR DANS LADITE HUILE BRUTE, EN CE QU'ON FAIT PASSER LE COURANT AINSI FORME DANS UN REACTEUR DU TYPE A ECOULEMENT PROGRESSIF COMPORTANT UNE CHAMBRE DE REACTION DE PROFIL ALLONGE 18, EN CE QU'ON SEPARE 24 LEDIT CATALYSEUR DES PRODUITS DE CRAQUAGE RESULTANTS, EN CE QU'ON EXTRAIT 32 DES HYDROCARBURES ADSORBES DUDIT CATALYSEUR SEPARE, EN CE QU'ON REGENERE 38 LE CATALYSEUR EN FAISANT BRULER LE COKE FORME AU MOINS DANS UNE ZONE DE REGENERATION 102, 103 ET EN CE QU'ON RECYCLE 55 LE CATALYSEUR REGENERE DANS LE REACTEUR POUR QU'IL ENTRE EN CONTACT AVEC DE L'HUILE BRUTE FRAICHE. APPLICATION A LA FABRICATION D'ESSENCE.

Description

D'une façon générale, de l'essence et d'autres combustibles

à base d'hydrocarbures liquides ont une plage d'ébullition com-

prise entre environ 38 et 3430C. Cependant, le pétrole brut à partir duquel ces combustibles sont fabriqués contient divers mélanges d'hydrocarbures et d'autres composés dont les poids moléculaires varient dans de larges limites et dont les points

d'ébullition varient, par conséquent, dans une large gamme.

Par exemple, on connaît des pétroles bruts dont 30 à 60% ou plus

du volume total sont formés de composés bouillant à des tempéra-

tures supérieures à 3430C. On connaît notamment des pétroles bruts dans lesquels 10 à 30% ou plus du volume total sont formées de composés qui ont des poids moléculaires si élevésque leur point d'ébullition dépasse 5520C, ou tout au moins n'est pas

inférieur à 552eC à la pression atmosphérique.

Du fait que ces composants du pétrole brut, relativement abondants et de points d'ébullition élevés, ne conviennent pas pour êtte incorporés à de l'essence et à d'autres combustibles hydrocarbures liquides, l'industrie du raffinage du pétrole a

mis au point des procédés pour effectuer le craquage ou la dé-

composition des molécules de poids moléculaire élevé, de manière

à diviser des composés de point d'ébullition élevé en plus pe-

tites molécules, dont l'ébullition s'effectue dans une plage appropriée. Le procédé de craquage qui est le plus largement

utilisé dans ce but est appelé le proc:édé de "craquage cataly-

tique fluide" (FCC). Bien que le procédé FCC ait atteint un

état de développement avancé et au'on ait mis au point de nom-

breuses variantes, son principe consiste en ce qu'on assure le craquage d'une matière brute hydrocarburée vaporisée à une température élevée et au contact d'un catalyseur de craquage qui est en

suspension dans les vapeurs de la matière brute entrante.

Lorsqu'on a atteint le poids moléculaire désiré et le degré

désiré de réductionde point d'ébullition, on sépare le cata-

lyseur des produits désirés.

Du pétrole brut à l'état naturel contient une diversité de matières qui ont tendance à avoir des effets assez perturbateurs

sur les processus FCC, et il n'est possible d'extraire économi-

quement du pétrole brut qu'une partie seulement de ces matières perturbatrices. Parmi ces matières perturbatrices, on peut citer

des précurseurs de coke (tels que des asphaltènes, des substan-

ces aromatiques polynucléaires, etc.), des métaux lourds (tels

que le nickel, le vanadium, le fer, le cuivre, etc.), des mé-

taux légers (tels que le sodium, le potassium, etc.), le soufre, l'azote, etc. Certaines de ces matières, telles que les métaux légers, peuvent être économiquement enlevées par des opérations de dessalement, qui font partie du processus

normal de prétraitement du pétrole brut pour un craquage ca-

talytique fluide. D'autres matières, telles que des précurseurs de coke, des asphaltènes, etc., ont tendance à se transformer, pendant l'opération de craquage, en coke qui se dépose sur le catalyseur, en altérant ainsi le contact entre la matière brute hydrocarburée entrante et le catalyseur, et en réduisant d'une

façon générale son efficacité ou son niveau d'activité.

Les métaux lourds sont transférés presque quantitativement

entre la matière brute entrante et la surface de catalyseur.

Si le catalyseur est à nouveau réutilisé en vue du trai-

tement d'une matière brute additionnelle, ce qui est habi-

tuellement le cas, les métaux lourds peuvent s'accumuler sur le catalyseur à un degré tel qu'ils modifient défavorablement la composition du catalyseur et/ou la nature de son influence sur la matière brute. Par exemple, du vanadium a tendance à former des flux avec certains composants des catalyseurs FCC couramment utilisés, en réduisant lepoint de fusion de parties

de particules de catalyseur suffisamment pour qu'elles commen-

cent à fritter et qu'elles constituent des catalyseurs de cra-

quage inefficaces. Des accumulations de vanadium, et d'autres métaux lourds, notamment du nickel, "empoisonnent" également

le catalyseur. Ils ont tendance, à différents degrés, à favo-

riser une déshydrogénation excessive et une condensation aro-

matique, ce qui se traduit par une production excessive de carbone et de gaz, et par conséquent par une diminution du rendement de production de combustibles liquides. Un pétrole ou huile, tel qu'un.pétrole brut ou une fraction de pétrole brut, ou bien un autre pétrole qui a une teneur particulièrement

grande en nickel et/ou en autres métaux présentant un compor-

tement semblable, tout en contenant des quantités relativement grandes de précurseurs de coke, sera appelé dans la suite "huile carbo-métallique" et pose ur problème particulier pour

les raffineries de pétrole.

En général, la tendance à la formation de coke, ou la te-

neur en Précurseurs de coke, d'une huile ou pétrole, peut être définie par détermination du pourcentage en poids de carbone

subsistant après la pyrolyse d'un échantillon de ce pétrole.

L'industrie accepte cette valeur comme une mesure du degré

dont un pétrole donné a tendance à former du coke non-cataly-

tique lorsqu'il est utilisé comme matière brute dans une ins-

tallation de craquage catalytique. Dans ce domaine, on connaît deux procédés d'essai bien établis, à savoir, les essais de "carbone Conradson" et de "carbone Ramsbottom", ce dernier

correspondant à l'essai No. D524-76 des normes ASTM.

Dans une pratique courante du processus de craquing catalytique

fluide FCC, des valeurs de "carbone Ramsbottom" de l'ordre d'en-

viron 0,1 à 1,0 sont considérées comme correspondant à une matière brute acceptable. La présente invention est basée sur l'utilisation de matières brutes hydrocarburées qui ont des valeurs de "carbone Ramsbottom" supérieures et qui possèdent par conséquent une capacité bien supérieure de formation de

coke que les matières brutes habituelles.

Puisque les différents métaux lourds n'ont pas des activités

égales d'empoisonnement de catalyseur, il est commode d'expri-

mer l'activité d'empoisonnement d'un pétrole contenant un ou plusieurs métaux donnés d'empoisonnement en fonction de la quantité d'un seul métal qui est estimé avoir une activité d'empoisonnement équivalente. En conséquence, la teneur en métaux lourds d'un pétrole peut être exprimée par la formule suivante (qui a été établie après celle de W. L. Nelson, dans la Revue "Oil and Gas Journal", page 143, 23 Octobre 1961), dans laquelle la teneur de chaque métal présent est exprimée en parties par million dudit métal, cette teneur du métal, exprimée sur une base pondérale, étant basée sur le poids de matière brute: Equivalents nickel = Ni + 48+ +

4,8 7,1 1,23

Conformément à une pratique PCC classique, la teneur en métaux lourds d'une matière brute destinée à un craquage catalytique fluide FCC est maintenue à une valeur relativement basse, par exemple correspondant à environ 0,25 ppm d'Equivalents nickel ou moins. L'invention concerne le traitement de matière brute contenant des métaux en teneurs bien supérieures à cette valeur, et qui a par conséquent une aptitude bien supérieure à s'accu-

muler sur un catalyseur et à l'empoisonner.

La formule indiquée ci-dessus peut aussi être utilisée pour mesurer l'accumulation de métaux lourds sur un catalyseur de craquage, excepté que la quantité de métal utilisée dans la formule est basée surle poids de catalyseur (sans humidité)

au lieu d'être basée sur le poids de la matière première.

Dans une application classique du processus de craquage cata-

lytique fluide FCC, ou on réutilise du catalyseur en circula-

tion pour le traitement de charge fraîche, avec addition et enlèvement périodiques ou continus et en petites quantités, de catalyseur frais et usé, on maintient la teneur en métaux du catalyseur à un niveau qui peut par exemple être compris

entre environ 200 et 600 ppm d'Equivalents nickel.

Le procédé selon l'invention concerne l'utilisation d'un ca-

talyseur ayant une teneur en métaux bien plus élevée et qui a par conséquent une tendance, bien plus forte que la normale, à favoriser une déshydrogénation, une condensation aromatique, une production de gaz ou une formation de coke. En conséquence, une telle accumulation de métaux est normalement considérée comme tout à fait indésirable dans un processus de craquage

catalytique fluide FCC.

On s'est intéressé depuis longtemps à la conversion d'huiles

carbo-métalliques en essence et en autres combustibles liquides.

Par exemple, dans les années 50, on a proposé de convertir une diversité d'huiles carbo-métalliques en essence et en autres produits par le procédé Houdresid. A la différence du mode opératoire FCC, le procédé Houdresid utilise des particules de catalyseur de "dimension granulaire" (bien supérieure à la dimension des particules de catalyseur PCC classiques) dans un lit de gravitation compact, au lieu de mettre en suspension des particules de catalyseur dans des vapeurs de matière brute

et de produit dans un lit fluidisé.

Bien que le procédé Houdresid ait évidemment représenté un progrès pour tenir compte des effets de la contamination métallique et de la formation de coke sur les performances d'un

catalyseur, sa productivité est limitée. Du fait que son rende-

ment n'a pas été rentable, la première unité Houdresid n'est plus en service. En conséquence, durant les 25 années qui se sont écoulées depuis la première application industrielle du procédé Houdresid, on a effectué dans ce domaine des recherches

poussées pour trouver des modifications ou des variantes appro-

priées du procédé ?CC qui permettent d'opérer industriellement d'une façon satisfaisante sur du pétrole brut réduit et des matières brutes semblables. Pendant cette période, on a proposé un certain nombre de procédés, dont certains ont été utilisés

industriellement à une certaine échelle.

Plusieurs propositions concernent le traitement de la charge d'huile lourde pour enlever les métaux qu'elle contient avant le craquage, en opérant par exemple par hydrotraitement, par extraction par solvant et par traitement avec des catalyseurs de Friedel-Craft, mais ces techniques ont été critiquées du

fait qu'elles n'ont pas présenté la rentabilité nécessaire.

Dans une autre solution proposée, on utilise un processus composite de craquage faisant intervenir des unités d'"huile encrassée" et d'"huile propre". Dans une autre solution proposée, on mélange de l'huile résiduelle avec du gas-oil et on contrôle la quantité d'huile résiduelle dans le mélange en relation avec la température de vaporisation progressive en équilibre à la base de l'unité de craquage, du type colonne montante, qui est utilisée dans le processus. Dans encore une autre

solution, on soumet l'a matière première à une opération d'hydro-

craquage ou d'hydrot-raitement préliminaire doux avant de l'in-

troduire dans l'unité d'hydrocraquage. On a également proposé de faire entrer en contact une huile carbo-métallique, telle que du pétrole brut réduit, avec des boulettes de taconite

chaudes pour produire de l'essence. Cette énumération ne cor-

respond qu'à un petit échantillonnage des nombreuses proposi-

tions qui ont été faites dans la littérature technique et dans --

le domaine des brevets.

Malgré les gros efforts qui ont été faits et qui ont rem6dîé à cettaines des difficultés rencontrées, on a rarement pu mettre en pratique à lheure actuelle, des procédés de craquage catalytique fluide FCC qui permettent le craquage d'huiles carbo-métalliques et

qui soient à la fois économiques et bien utilisables en pra-

tique. Certains pétroles bruts sont relativement exempts de précurseurs de coke ou bien de métaux lourds ou bien des deux catégories de substances,et les composants perturbateurs d'un

pétrole brut sont concentrés en majeure partie dans les frac-

tions de points d'ébullition élevés. En conséquence, il a été possible d'éviter dans une large mesure les problèmes posés par les précurseurs de coke et les métaux lourds en ne tirant pas partie des combustibles liquides qui sont disponibles en grande quantité dans les fractions bouillant à des températures élevées. Plus particulièrement, on a appliqué le procédé de craquage catalytique fluide FCC à des fractions de pétrole brut qui ont des plages d'ébullition comprises entre environ 343 et

5380C, lesdites fractions étant relativement exemptes de pré-

curseurs de coke et de contamination par des métaux lourds.

Une telle matière brute, appelée également "gas-oil sous vide" (VGO) est généralement préparée à partir de pétrole brut en éliminant par distillation les fractions bouillant à une température inférieure à 3430C sous la pression atmosphérique,

puis en séparant des fractions plus lourdes,par une autre dis-

tillation sous vide, une coupe bouillant entre environ 3430C

et environ 482 et 5520C.

Le gas-oil sous vide (VGO) est utilisé comme matière brute

pour un traitement classique de craquage catalytique fluide FCC.

Les fractions assez lourdes sont normalement utilisées dans une diversité d'autres applications, par exemple pour la production

d'asphalte, d'huile combustible résiduelle, d'huile combus-

tible;6, ou d'huile. combustible Bunker C qualité marine, ce qui se traduit par une grande perte de la valeur potentielle de cette partie du pétrole brut, notamment en fonction des gros efforts et des frais importants qui ont été consacrés par le passé en vue de tenter de produire des matières semblables à

partir du charbon et d'huilesde schiste.

La présente invention a pour but de permettre un craquage simultané de ces fractions lourdes qui contiennent de grandes

quantités de précurseurs de coke et de métaux lourds, et éven-

tuellement d'autres composants perturbateurs, en combinaison avec des pétroles plus légers, en vue d'augmenter ainsi la production globale d'essence et d'autres combustibles liquides

hydrocarbures à partir d'une quantité donnée de pétrole brut.

Comme indiqué ci-dessus, l'invention ne constitue en aucune manière la première tentative pour la mise au point d'un tel

procédé, mais les recherches poussées effectuées depuis long-

temps pour réaliser un craquage de matières brutes carbo-

métalliques, en même temps que la lente progression de l'indus-

trie vers cet objectif, met en évidence la continuité de la nécessité de disposer d'un tel procédé, On voit par conséquent que le procédé selon l'invention est extrêmement avantageux

pour résoudre le problème du traitement d'huiles carbo-métal-

liques d'une manière économique et techniquement correcte.

La présente invention permet de résoudre d'une manière simple, relativement directe et très efficace, le problème de la conversion d'une matière brute carbo-métallique, telle que du pétrole brut réduit ou une matière semblable, en différents

produits plus légers, tels que l'essence. La matière brute carbo-

métallique comprend, ou est composée, de pétrole qui bout au-

dessus d'environ 3430C. Ce pétrole, ou tout au moins sa frac-

tions bouillant au-dessus de 3430C, est caractérisé par une teneur en métaux lourds d'au moins environ 4, de préférence

supérieure à environ 5, et préférentiellement d'au moins en-

viron 5,5 ppm en poids d'Equivalents nickel, ainsi que par un résidu de carbone après pyrolyse qui est d'au moins environ

1%, et de préférence d'au moins environ 2% en poids.

Conformément à la présente invention, la matière brute carbo-

métallique, se présentant sous la forme d'un liquide pompabl.e, est amenée au contact d'un catalyseur de conversion à chaud, en adoptant un rapport pondéral du catalyseur à la matière brute compris entre environ 3 et 18, et de préférence supérieur

à environ 6.

8 2470790

La matière brute contenue dans ce mélange est soumise à une phase de conversion qui consiste en un craquage pendant que le mélange de matière brute et de catalyseur est en train de traverser un réacteur du type à écoulement progressif.-La matière brute, le catalyseur et d'autres substances peuvent être intro-

duits en un ou plusieurs points. Le réacteur comporte une cham-

bre de réaction de profil allongé, qui est orientée au moins par-

tiellement verticalement ou qui est inclinée, et dans laquelle la matière brute, les produits résultants et le catalyseur sont maintenus en contact l'un avec l'autre tout en s'écoulant sous la forme d'une phase diluée ou d'un courant avec un temps de séjour prédéterminé dans la colonne montante, ce temps étant

compris entre environ 0,5 et 10 secondes.

La réaction se déroule à une température comprise entre

environ 482 et 760'C, mesurée à la sortie de la chambre de réac-

tion, sous une pression totale d'environ 0,68 à 3,43 bars et dans des conditions suffisamment sévères pour obtenir une conversion par passage qui est de l'ordre d'environ 50% ou

plus et pour faire déposer du coke sur le catalyseur en quan-

tité comprise entre environ 0,3 et 3% en poids, de préférence d'au moins environ 0,5%. Le pourcentage global de production

de coke, basé sur le poids de matière brute fratche, est com-

pris entre environ 4 et 14% en poids.

A la fin du temps de séjour prédéterminé, le catalyseur est séparé des produits. Le catalyseur ainsi séparé est soumis - à une rectification pour enlever les composants bouillant à des températures élevées et d'autres hydrocarbures entrainés ou adsorbés et est ensuite régénéré par brûlage du coke dans au moins une zone de régénération avec un gaz d'entretien de combustion contenant de l'oxygène dans des conditions de temps, de température et d'atmosphère suffisantes'pour réduire la teneur en carbone sur le catalyseur régénéré à environ 0,25% en poids ou moins, de préférence à environ 0,05% en poids ou moins, au moins la majeure partie du poids du coke étant brûlée dans une zone o le rapport molaire CO/C02 est maintenu à un niveau au moins égal à environ 0,25, de préférence au moins égal à environ 0,3 et encore plus avantageusement au moins égal à environ 1. Le catalyseur régénéré est recyclé dans le

réacteur en vue d'entrer en contact avec de la matière brute fraiche.

à

247O79O

En fonction de la mise en pratique du procédé selon l'in-

vention, on peut obtenir un ou plusieurs des avantages suivants.

Le cas échéant, et préférentiellement, l'opération est effectuée sans addition d'hydrogène dans la chambre de réaction. Si cela est souhaitable, et préférentiellement, l'opération peut être réalisée sans un hydrotraitement préalable de la matière brute et/ou sans un autre processus d'enlèvement des asphaltènes ou des métaux contenus dans la matière brute, cette considération

s'appliquant également lorsque l'huile carbo-métallique con-

tient globalement plus d'environ 4, préférentiellement plus d'environ 5, ou encore plus avantageusement plus d'environ ,5 ppmenpoids d'Equivalents nickel de métaux lourds et produit un résidu de carbone après pyrolyse supérieur à environ 1%, de préférence supérieur à environ 1,4%, ou plus avantageusement supérieur

à environ 2% en poids. En outre, toute la matière brute con-

vertie peut subir le craquage dans une seule et même chambre de combustion. La réaction de craquage peut être effectuée avec un catalyseur qui a précédemment été utilisé (et qui est recyclé, excepté le remplacement de la quantité nécessaire pour compenser des pertes normales et une désactivation) pour le craquage d'une matière brute carbométallique dans les conditions décrites ci-dessus. Des hydrocarbures lourds qui n'ont pas été transformés par craquage en essence dans une

première passe peuvent être recyclés avec ou sans hydrotraite-

ment en vue de subir un craquage supplémentaire au contact de la même matière-â l'action de laquelle ils ont été soumis dans le premier craquage et dans le même ensemble de conditions; cependant, il est préférable d'adopter un mode opératoire en une seule passe (par exemple, moins d'environ 15% en volume

de recyclage, basé sur le volume de matière brute fraîche).

Conformément à un mode préféré de réalisation de l'invention,

à la fin du temps de séjour prédéterminé défini ci-dessus, le ca-

talyseur est projeté dans une direction définie par la chambre de réaction de profil allongé ou par un prolongement de cette chambre, tandis qu'on oblige les produits, qui ont une force vive moins grande, à effectuer un changement brutal de direction, ce qui provoque une brusque séparation balistique, essentiellement instantanée, des produits par rapport au catalyseur. Le catalyseur ainsi sépare est ensuite soumisà une rectification, il est

régénéré et recycle vers le réacteur comme décrit ci-dessus.

iD Conformément à un autre mode préféré de réalisation de

l'invention, l'huile brute carbo-métallique est amenée en con-

tact non seulement avec le catalyseur mais, également, avec

une ou plusieurs substances additionnelles, y compris en parti-

culier de l'eau liquide dans une proportion pondérale par rapport à la matière brute qui est comprise entre environ 0,04 et 0,15 et qui est de préférence comprise entre environ 0,04 et 0,1 et, plus avantageusement, entre 0,05 et 0,1. De telles substances additionnelles, notamment l'eau liquide, peuvent être mélangées 1G à l'huile brute avant, pendant ou après le mélange de 'La matière brute avec le catalyseur mentionné ci- dessus, et également après,

ou de préférence avant, la vaporisation de la matière brute.

L'huile brute, le catalyseur et l'eau (par exemple sous la forme d'eau liquide ou bien sous la forme de vapeur produite par vaporisation d'eau liquide en contact avec l'huile brute) sont introduits dans Le réacteur du type écoulement progressif,

qui peut ou non être un réacteur effectuant la séparation balis-

tique décrite ci-dessus, en un ou plusieurs points répartis sur la longueur du réacteur. Pendant que le mélange d'huile brute, de catalyseur et de vapeur produite par vaporisation de l'eau liquide s'écoule dans le réacteur, l'huile brute est soumise

à la phase de conversion mentionnée ci-dessus, qui fait inter-

venir un craquage. L'huile brute, le catalyseur, la vapeur et les produits résultants sont maintenus en contact l'un avec l'autre dans la chambre de réaction de profil allongé mentionnée ci-dessus, tout en s'écoulant sous la forme d'une phase diluée ou d'un courant pendant le temps prédéterminé de séjour en colonne montante, qui est compris entre 0, 5 et 10 secondes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée

à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins

annexés dans lesquels:-

la Fig. 1 est une représentation schématique d'une pre-

mière installation pour-la mise en oeuvre du procédé selon L'invention; la Fig. 2 est une représentation schématique d'une seconde installation pour la mise en oeuvre du procédé selon 'l'invention; les Fig. 3 à 5 sont des graphiques donnant les résultats

obtenus dans l'application dudit procédé.

i1 La présente invention concerne un procédé de conversion

catalytique continue d'une grande diversité d'huiles carbo-

métalliques en produits de poids moléculaires inférieurs, tout en permettant d'augmenter au maximum la production des produits liquides de grande valeur et en permettant, le cas échéant, d'éviter une distillation sous vide et d'autres traitements coûteux tels qu'un hydrotraitement. Le terme "huile" se rapporte non seulement à des compositions contenant en prédominance des hydrocarbures et qui sont liquides à la température ambiante

(c'est-à-dire à 2O'C) mais également à des compositions conte-

nant des hydrocarbures en prédominance et qui sont des asphaltes ou des goudrons à la température ambiante mais qui se liquéfient lorsqu'elles sont chauffées à des températures pouvant atteindre

environ 4260C. L'invention est applicable à des huiles carbo-

métalliques, qu'elles soient tirées ou non du pétrole.

Par exemple, à condition d'observer les valeurs imposées en ce qui concerne la plage d'ébullition, le résidu de carbone après pyrolyse et la teneur en métaux lourds, l'invention peut être appliquée au traitement de matières très diverses telles que des produits lourds de queue tirés du pétrole brut, du bitume lourd, des pétroles bruts appelés des "bruts lourds" et qui ont des propriétés se rapprochant du pétrole brut réduit, de l'huile de schiste, de l'extrait de sable asphaltique, des produits de liquéfaction du charbon, et du charbon solvaté,

du pétrole brut réduit sous vide et sous la pression atmosphé-

rique, des extraits et/ou des produits de queue (raffinats) provenant d'une désasphaltation par solvant, deus extraits aromatiques provenant du raffinage d'huiles de lubrification, des produits de queue goudronnés, des huiles pour conditions

sévères, des rejets de fabrication, d'autres déchets de raf-

finerie et des mélanges des substances précitées. De tels mélanges peuvent par exemple être préparés en mélangeant des fractions d'hydrocarbures disponibles, notamment des huiles,

des goudrons, des brais et des substances semblables.

Egalement, on peut mettre en suspension de la poudre de charbon dans l'huile carbo-métallique. Les spécialistes sont au courant des techniques de démétallation d'huiles carbo-métalliques et des huiles ayant subi une démétallation peuvent être converties

en utilisant le procédé selon l'invention; cependant, un avan-

tage de la présente invention consiste en ce qu'elle permet d'utiliser comme matière brute des huiles carbo-métalliques

qui n'ont subi auparavant aucun traitement de démétallation.

De mème, l'invention peut être appliquée à des matières brutes ayant subi un hydrotraitement; cependant, un avantage de la présente invention consiste en ce qu'elle permet de convertir de façon satisfaisante deshuiles carbo-métalliques qui n'ont

subi auparavant pratiquement aucun hydrotraitement.

Il est à noter que l'application préférée du procédé consiste à traiter du pétrole brut réduit, c'est-à-dire une fraction de pétrole brut bouillant à une température égale et supérieure à

343 C, séparémentoumélangée à des gas-oils vierges.

Bien que l'utilisation d'une matière qui a été soumise aupara-

vant à une distillation sous vide ne soit pas exclue, l'inven-

tion procure l'avantage de permettre un traitement satisfaisant

d'une matière qui n'a subi auparavant aucune distillation sous.

vide, ce qui permet de réaliser des économies sur les investis-

sements et sur les frais d'exploitation par comparaison à des procédés de craquage. catalytique fluide FCC classiques qui nécessitent une unité de distillation sous vide.

Dans le Tableau I, ci-après, on donne une comparaison entre un gas-oil sous vide typique (VGO) qui a été utilisé

auparavant dans un craquage catalytique fluide, avec diffé-

rents pétrole bruts réduits, correspondant à quelques exem-

ples des nombreux pétroles bruts réduits qui sont utilisables

dans la présente invention.

-

TABELEAU I

Densité % Volume de La I% poids Poids d'azote API fraction 343+ Teneur en carbone ppm on poids de métaux3> de S (ppm) Pétrole brut s543+ 2) bouilLant à _____ dans Fraction 343+ i s 552 552- 552 Tota8 l Ni V Fe Equiv, Totat Total Base

TT 343- 343- 34 N _.

VGO.. 28,4 100 0,0 0,38 0,38 0,2 0,2 26 0,059 0,83 722 2 0,8

Isthme Mexique. 16,9 6593 34,7 0,49 4,96 2,5+ 33,8 1,9 9,81 2,75 950 450 6,9

(21,3)

l.lexique-l[irkuk)O --17,4 9,30 35,0 99,0 17,4 58,02 2,94 2100 723 1,8 Murban.. 23,1 78,7 21,3 0,49 3,99 3,0+ 1,5 11,9 4,99 1,64 512 200 7,5 Arabie léger... 19,1 64,7 3593 0,47 6,56 6,4 24,7 3,2 12,00 2,39 940 507 9,2 Arabie moyen 14,5 51,8 48,2 0,46 9,00 19,6 63,0 2,9 33,13 14, 43 1853 Ekofisk ---- 22,7 72,8 27,2 0,36 4,42 1,4 3,0 2,4e 2,36 0,38 2063 rostertonx, 10,59 43,6 56,4 0,42 16,81 48,D8 119,0 3,1 74,03 '4,22 1845 Irant léger 17,14 60,8 39,2 0,48 9,01 21,9 60,0 3,1 34,84 2,501) La./Miss non-corrosif 23,7 80,2 19,8 0,33 4,36 2,7+ _ 8,5 3,90 0,26 Wyoning corrosif e_ 12,4. 0,7 59,3 0,32 15,1 0,6 710, 20 15,147 3,841 Ia___ge... 7, _0, 320..8 gO

1) mélange pour raffinerie de pétroles bruts du Meexique et de Kirkuk.

2) DLans le tableau, les valeurs 343 et 551 se rapportent respectivement à des températures de 343 C et 550 C;

343+ se rapporte à une matière ayant un point d'ébullition supérieur à 343 C, comme défini ci-dessous.

3) La teneur en cuivre est inférieure à 0,5%, excepté pour le mélange Mexique-Kirkuk gui en contient 0,6t;

toutes les tencurs en métaux sont exprimées en ppm de métal, basé sur le poids de la fraction 343+.

*s calculé.

w

Co=mme le montre le Tableau 1, ci-avant, les matières bru-

tes plus lourdes ou de points d'ébullition plus élevés sont caractérisées par des valeurs relativement basses de densité API par comparaison au gasoil sous vide (VGO). D'une façon générale, on considère que des matières brutes ayant subi un craquage catalytique et ayant des températures d'ébullition assez basses et/ou des densités API assez élevées sont très supérieures à des matières brutes ayant des températures

d'ébullition assez élevées et/ou une densité API assez basse.

Des comparaisons entre les essences produites à partir de ma-

tières bouillant à des températures élevées et à partir de matières bouillant à des températures moyennes ont montré, pour une production de coke constante, que les matières bouillant à température moyenne produisaient un rendement

supérieur en essence pour une formation de coke donnée.

Conformément à la présente invention, on dispose d'une matière brute constituée par une huile carbo-métallique, dont au moins 70%, de préférence au moins 95%, et encore plus avantageusement environ 100% (en volume) bout à une température

égale ou supérieure à 3430C. Toutes les températures d'ébulli-

tion indiquées dans la présente description sont basées sur

des conditions correspondant à la pression atmosphérique nor-

male. Dans une huile carbo-métallique formée en-partie ou en totalité d'une matière qui bout à une température égale ou supérieure à 3430C, ladite matière sera désignée dans la suite par l'expression "matière 3430C+"; en outre, une matière 3430C+ qui fait partie de, ou qui a été séparée d'une huile contenant des composants bouillant au-dessus et en dessous de

3430C, peut être désignée par l'expression "fraction 3430C+".

Cependant, les expressions "bouillir au-dessus de" et "3430C+" n'impliquent pas que toutes les matières caractérisées par de telles expressions ont la capacité de bouillir. Les huiles

carbo-métalliques rentrant dans le cadre de l'invention peu-

vent contenir des matières qui peuvent ne pas bouillir dans de telles conditions; par exemple, certains asphaltes et asphaltènes peuvent subir un craquage thermique en cours de distillation, apparemment sans ébullition. Ainsi, par exemple,

lorsqu'on précise que la matière brute contient au moins envi-

ron 70% en volume de substance bouillant au-dessus d'environ 3430C, on entend par cette expression que les 70% en question peuvent contenir certaines matières qui ne subissent pas une

ébulliticn ou une volatilisation à cette température.

Ces matières n'entrant pas en ébullition, lorsqu'elles sont présentes, peuvent fréquemment être concentrées dans des

* parties de la charge brute qui ne bouent pas en dessous d'en-

viron 5380C, 552 C ou plus. En conséquence, lorsqu'on précise qu'au moins environ 10%, de préférence environ 15%, et plus

avantageusement au moins environ 20% (en volume) de la frac-

tion 343 C+ n'entrent pas en ébullition en dessous d'environ 538 C ou 552 C, on entend que la totalité ou une partie de matière ne bouillant pas en dessous d'environ 538 C ou 552 C, peut ou non être volatile à une température égale ou supérieure

aux valeurs indiquées.

De préférence, les matières brutes envisagées, ou tout au moins la fraction 343 C+ contenue dans celles-ci, donnent un résidu de carbone après pyrolyse qui est au moins égal à 2 ou supérieur à cette valeuro Par exemple, la teneur en carbone Ramsbottom peut être comprise entre environ 2 et 12, et elle

peut plus fréquemment être au moins égale a 4. Une plage par-

ticulièrement courante de valeurs est comprise entre environ 4 et 8. Il est à noter que la matière brute VGO indiquée dans le TabLeau 1, donne un résidu de carbone Ramsbottom de 0,38 et que les fractions, comprises entre 343eC et 552 C, des différents pétroles bruts réduits donnent des résidus de carbone Ramsbottom compris entre 0,3 et 0,5, tandis que les différents pétrolesbruts réduits donnent au total (Total 343+) des valeurs de résidu de carbone Ramsbottom qui sont comprises

entre 4 et 16,8, et on peut même envisager des valeurs supé-

rieures.

De préférence, la matière brute a une composition moyenne qui est caractérisée par un rapport hydrogène atomique/carbone

qui est de l'ordre de 1,2 à 1,9, et qui est de preférence com-

pris entre 1,3 et 1,8.

Les matières brutes carbo-métalliques utilisées conformé-

ment à la présente invention, ou tout-au moins la fraction 343 C+ qui leur est incorporée, peuvent contenir au moins environ 4 parties par million d'Equivalents nickel, comme défini ci-dessus, parmi lesquelles au moins environ 2 parties par million correspondent à du nickel (sur la base du poids de métal). Des huiles carbo-métalliques rentrant dans la plage indiquée ci-dessus peuvent être préparées à partir de mélanges de deux ou plusieurs huiles, dont certaines ne contiennent pas, et ne doivent pas contenir, les quantités d'Equivalents nickel et de nickel indiquées ci-dessus. Il est également à noter que les valeurs indiquées ci-dessus pour les Equivaients nickel et le nickel représentent des moyennes pondérées dans le temps et correspondant à une période substantielle de fonctionnement

de l'unité de conversion, par exemple d'un mois. Il est égale-

ment à noter que les métaux lourds présentent, dans certaines

circonstances, une diminution de la tendance à l'empoisonne-

ment après des oxydations et des réductions répétées du cata-

lyseur et, dans la littérature technique, on a défini des

critères permettant d'établir des valeurs de "métal effectif".

A cet égard, on pourra se référer par exemple à l'article de Cimbalo et al., intitulé "Deposited Metals Poison FCC Catalyst",

Oil and Gas Journal, 15 Mai 1972, pages 112-122.

Si on le considère comme nécessaire ou souhaitable, les teneurs en Equivalents nickel et en nickel des huiles carbo-métalliques traitées conformément à la présente invention peuvent âtre exprimées en valeurs de "métal effectif'. Malgré la réduction graduelle de l'activité d'empoisonnement qui a été noté dans l'article de Cimbalo et al., la régénération du catalyseur dans des conditions de régénération FCC normales ne peut pas altérer fortement la déshydrogénation, la déméthanation et

l'activité de condensation aromatique des métaux lourds accu-

mulés sur le catalyseur de craquage.

Il est connu qu'environ 0,2 à 5% en poids de 'soufre" se présentant sous la forme de soufre élémentaire et/ou de ses composés (mais indiqué sous la forme du soufre élémentaire basé sur le poids de matière brute), intervient dans les matières brutes FCC et que le soufre et les formes modifiées de soufre peuvent être transférées dans l'essence résultante produite et, lorsqu'on ajoute du plomb, ces substances ont tendance à réduire la possibilité d'amélioration de l'indice d'octane. Du soufre contenu dans une essence nécessite souvent

24?0?790

un adoucisserent lors du traitement de pétroles bruts conte-

nant beaucoup de soufre. Dans la mesure o du soufre existe dans le coke, il représente également un puissant élément de pollution polaire puisque le régénérateur le transforme par combustion en S02 et en S03. Cependant, on a trouvé que, dans le prccédé selon l'invention, le soufre se trouvant dans la matière brute est capable, d'autre part, d'empêcher les métaux lourds d'intervenir en maintenant des métaux tels que Ni, V, Cu, Fe sous la forme de sulfuresdans le réacteur. Ces sulfures sont bien moins actifs que les métaux proprement dits pour

favoriser des réactions de déshydrogénation et de cokéfaction.

En conséquence, il est acceptable, pour la mise en oeuvre de

la présente invention, d'opérer avec une huile carbo-métalli-

que contenant au moins environ 0,3%, de préférence environ 0,8% et, plus avantageusement, au moins environ 1,5% en poids de soufre dans la fraction 3430C+o Les huiles carbo-métalliques utilisables dans la présente invention peuvent contenir des quantités non-négligeables de composés contenant de l'azote, dont une partie substantielle peut correspondre à de l'azote élémentaire. Par exemple, la teneur totale en azote des huiles carbo-métalliques peut être d'au moins environ 0,05% en poids. Puisque des catalyseurs de craquage exercent leur activité de craquage sur des sites acides de la surface du catalyseur ou bien dans ses pores,

des composés contenant de l'azote élémentaire-peuvent tem-

porairement neutraliser ces sites, en empoisonnant le cata-

lyseur. Cependant, le catalyseur n'est pas altérer de façon permanente puisque l'azote peut être éliminé du catalyseur par brDlage en cours de régénération, et il en résulte que

l'acidité des sites actifs du catalyseur est rétablie.

Les huiles carbo-métalliques peuvent également contenir des quantités importantes de substances insolubles dans le pentane, la teneur desdites substances étant d'au moins environ 0,05% en poids, de préférence d'environ 2% ou plus, ou même d'environ 4% ou plus. Ces substances peuvent contenir par exemple des asphaitènes et d'autres matièreso

Des métaux alcalins et alcalino-terreux n'ont générale-

ment pas tendance à se vaporiser en grandes quantités dans les conditions de distillation qui sont utilisées pour distiller du pétrole brut en vue de préparer les gas-oils sous

vide normalement utilisés comme matières brutes FCC.

Au contraire, ces métaux restent en majeure partie dans la

fraction de "queues" (c'est-à-dire la partie de point d'ébul-

lition élevé qui n'a pas vaporisé), qui peut par exemple être

utilisée pour la production d'asphalte et d'autre sous-produits.

Cependant, du pétrole brut réduit et d'autres huiles carbo-

métalliques sont dans de nombreux cas des produits de queues,

et en conséquence ils peuvent-contenir des quantités impor-

tantes de métaux alcalins et a:Lcalino-terreux tels que du sodium. Ces métaux se déposent sur le catalyseur en cours de craquage. En fonction de la composition du catalyseur et de la grandeur des températures de régénération auxquelles il est exposé, ces métaux peuvent produire des interactions et des réactions avec le catalyseur (y compris le support de catalyseur), alors que cela ne se produit normalement pas lors du traitement d'une matière brute VGO dans des conditions

de traitement FCC classiques. Si les caractéristiques du cata-

lyseur et les conditions de régénération l'exigent, on doit évidemment prendre les précautions nécessaires pour limiter les quantités de métaux alcalins et alcalino-terreux dans la matière brute, ces métaux pouvant pénétrer dans la matière brute non seulement sous la forme d'une saumure associée au au pétrole brut dans son état naturel mais, également, sous la forme de composants de l'eau ou de la vapeur qui sont introduites dans l'unité de craquage. En conséquence, il peut être important d'effectuer un dessalement du pétrol brut utilisé pour préparer la matière brute carbo-métallique quand le catalyseur risque plus particulièrement de contenir des

métaux alcalins et alcalino-terreux. Dans de telles circons-

tances, la teneur desdits métaux (qui seront désignés col-

lectivement dans la suite par le terme "sodium") dans la matière brute, peut être maintenue de l'ordre de 1 ppm ou moins, cette valeur étant basée sur le poids de la matière brute. En variante, on peut lier la teneur en sodium de la matière brute à celle du catalyseur en vue de maintenir la teneur an sodium du catalyseur utilisé à une valeur égale ou inférieure à celle du catalyseur de remplacement qui est

chargé dans l'unité.

Conformément à un mode particulièrement avantageux d'ap-

plication de la présente invention., l'huile carbo-métallique constituant la matière brute contient au moins 70% en volune d'une matière qui bout au-dessous d'environ 343 C, et au moins environ 10% de la matière qui bout au-dessus d'environ 343 C ne bout pas en dessous d'environ 552 C. La composition moyenne

de cette matière 3430C+ peut en outre être définie par lescarac-

téristiques suivantes: (a) un rapport hydrogène atomique/carbone compris entre environ 1,3 et 1,8; (b) une valeur de résidu de carbone Ramsbottom au moins égale à 2; (c) au moins environ 4 parties par million d'Equivalents nickel, comme défini ci-dessus, parmi lesquelles au moins environ 2 parties par million correspondent à du nickel (exprimé en poids de métal); et (d) au moins une des propriétés suivantes (;) au moins environ 0,3% en poids de soufre, (ii) au moins environ 0,05% en poids d'azote, et (ti) au moins environ 0,5% en poids d'insolubles dans le pentane. Très couramment, la matière brute préférée satisfait aux trois conditions (i), (ii) et (iii) et d'autres composants existant dans des huiles tirées du pétrole et non-tirées du pétrole

peuvent également intervenir en quantités variables, à condi-

tion qu'ils n'empêchent pas la mise en pratique du procédé.o Bien qu'on n'ait pas l'intention d'exclure la possibilité d'utiliser une matière brute qui a précédemment été soumise à un certain craquage, l'invention présente le net avantage de permettre la conversion et la production en grandes quantités

de combustibles hydrocarbures liquides à partir d'huiles carbo-

métalliques qui n'ont pas été soumises à un degré substantiel de craquage. Ainsi, par exemple, et de préférence, au moins environ 85%, et plus avantageusement au moins environ 90%, et encore plus avantageusement pratiquement la totalité de

la matière brute carbo-métallique introduite dans l'instal-

lation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont constitués par de l'huile qui n'a pas été antérieurement mise au contact d'un catalyseur de craquage dans des conditions de craquage. En outre, le procédé selon l'invention convient

pour permettre une opération faisant intervenir essentielle-

ment un seul passage. En conséquence, le volume de matière, éventuellement recyclée, basé sur le volume de la matière brute fraîche, est de préférence d'environ 15% ou moins, et

plus avantageusement d'environ 10% ou moins.

En général, le rapport pondéraI du catalyseur a la ma-

tière brute fraîche (c'est-à-dire une matière brute qui n'a pas été précédemment soumise à l'action d'un catalyseur de craquage dans des conditions de craquage) intervenant dans le procédé selon l'invention, est compris entre environ 17,11et 103,67. Il est préférable d'adopter des rapports compris entre 23,31

et 68,45, plus avantageusement entre 28,52 et 57,04, encore plus avan-

tageusement entre 34,22 et 57,04, un rapport compris entre environ

34,22 et 46,63 étant considéré à l'heure actuelle comme se rappro-

chant le plus de l'optimum. Dans les limites des impératifs de qualité d'un produit, le réglage du rapport catalyseur/huile

à des niveaux relativement bas rentrant dans les plages indi-

quées ci-dessus a tendance à diminuer la formation de coke

dans le processus, sur la base de la matière brute fraîche.

Lors du traitement classique de craquage catalytique fluide (FCC) de gasoil sous vide (VGO), le rapport entre le nombre de m3 par jour et le nombre total de kg de

catalyseur mis en circulation dans toutes les phases du pro-

cessus peut varier dans de larges limites. Pour préciser, une production journalière d'installation est définie par le

nombre de m3 de matière brute fraîche bouillant au-des-

sus d'environ 3430C que cette installation traite par journée moyenne de travail pour former des produits liquides bouillant en dessous d'environ 2210C. Par exemple, dans une opération industriellement satisfaisante de craquage catalytique fluide de VGO, environ 46,63 à 68,45 kg de catalyseur sont mises en circulation pour traiter 1 m3/jour. Dans un autre processus industriellement satisfais nt, on obtient un rapport compris entre environ 11,40 et 17,11 kg pour i m3/j. Bien que l'invention puisse être mise en pratique dans la plage comprise entre

environ 11,40 et 171,13 kg et plus typiquement entre envi-

ron 11,40 et 68,45 kg de catalyseur ------------------------

par tranche de 1 m / jour, il est préférable d'appliquer le procédé selon l'invention avec un très petit rapport entre le poids de catalyseur et la production journalière de matière brute. Plus spéecifquement, il est nréeérable de mettre en pratique le procédé selon l'invention en faisant intervenir une quantité de catalyseur qui est suffisante pour entrer en

contact avec la matière brute pendant le temps de séjour dé-

siré, avec le rapport catalyseur/huile indiqué ci-dessus,

tout en réduisant au minimum la quantité de catalyseur, réfé-

rencée à la production journalière, qui est mise en circula-

tion ou qui est maintenue en service pour un traitement dans d'autres phases du processus, par exemple une rectification, une régénération et des opérations semblables. En conséquence, plus particulièrement, il est préférable de mettre en pratique le procédé selon l'invention en faisant intervenir environ 11,40 à 28,52 kg, et plus avantageusement environ 11, 40 kg de catalyseur- ou moins pour chaque m 3/jour de production de l'installation. Dans la mise en pratique de l'invention, on peut ajouter le catalyseur de façon continue ou périodique, par exemple en

vue de compenser des pertes normales de catalyseur dans l'ins-

tallation. En outre, l'addition de catalyseur peut être effec-

tuée en coordination avec l'évacuation du catalyseur, par exemple en vue de maintenir ou d'augmenter le niveau moyen d'activité du catalyseur dans l'installation. Par exemple, la quantité de catalyseur vierge qui est introduit dans l'installation peut être comprise entre environ 0,28 et 8, 54 ke,

de préférence entre entre 0,42 et 5,69 kg et, plus avantageuse-

sement, entre environ 0,56 et 4,27 kg par mn3 de matière brute.

D'autre part, si on utilise un catalyseur en équilibre dans une opération de craquage catalytique fluide FCC, on peut adopter en pratique des débits de complément pouvant atteindre des valeurs élevées d'environ 14, 22 kg par m3. Lorsque les circonstances sont telles que le catalyseur utilisé dans l'installation a une valeur tombant en dessous de la moyenne de résistance à une désactivation et/ou lorsqu'il existe dans l'installation des conditions ayant tendance à favoriser une désactivation plus rapide, on peut utiliser des débits d'addition qui sont supérieurs aux valeurs indiquées ci-dessus; cependant, dans des circonstances différentes, on peut adopter

des débits d'addition inférieurs.

Sans qu'on désire se lier à une théorie quelconque, il apparaît qu'un certain nombre de caractéristiques du procédé qui seront décrites en détail dans la suite, comme par exemple le temps de séjour et le mélange facultatif de vapeur, ont tendance à limiter le degré suivant lequel des conditions de

craquage produisent des métaux à l'état réduit sur le cata-

lyseur à partir de sulfure(s), de sulfate(s) ou d'oxyde(s) de métaux lourds qui ont été déposés sur les particules du catalyseur dans des phases précédentes d'exposition à des matières brutes carbo-métalliques et à des conditions de régénération. En conséquence, le procédé semble permettre un contrôle efficace de l'effet d'empoisonnement exercé par des métaux lourds sur le catalyseur, même lorsque les accumulations

desdits métaux sont assez substantielles.

En conséquence, le procédé selon l'invention peut être mis en pratique avec un catalyseur portant des dépôts de métaux lourds, qui auraient auparavant été considérés comme tout à fait intolérables dans des opérations classiques de

craquage catalytique fluide de gas-oil sous vide (FCC-VGO).

Pour ces raisons, l'application du procédé avec un catalyseur portant des dépôts de métaux lourds correspondant à environ

3 000 à 70 000 ppm d'Equivalents nickel en moyenne est par-

faitement envisageable. Plus spécifiquement, ces accumula-

tions de métaux lourds peuvent être comprises entre environ 4 000 et 50 000 ppm, et plus particulièrement entre environ 000 et 30 000 ppm. Les plages indiquées ci-dessus sont basées sur des parties par million d'Equivalents nickel, o les métaux sont définis par des valeurs pondérales,

mesurées et basées sur du catalyseur en équilibre régénéré.

Cependant, dans le cas o on dispose à un très bas prix de revient d'un catalyseur d'une activité appropriée, ce qui permet de faire intervenir un remplacement du catalyseur en

grandes quantités, il est possible de convertir l'huile carbo-

métallique en produits liquides bouillant à plus basse tem-

pérature avec un catalyseur contenant moins de 3 000 ppm

d'Equivaler.ts nickel de métaux lourds. Par exemple, on pour-

rait utiliser un catalyseur en équilibre provenant d'une autre

installation, par exemple une installation de craquage.. ca-

talytique fluide FCC, qui a été uzilisée pour le craquage d'une matière brute, par exemple du gas-oil sous vide, donnant un résidu ne carbone après pyrolyse au moins égal à i et contenant nains d'environ 4 ppm d'Equivalents nickel de métaux lourds. De toute manière, la concentration en équilibre de métaux lourds dans le catalyseur en circulation peut être contrôlée

(notamment maintenue ou modifiée suivant ce qui est souhaita-

ble ou nécessaire) en agissant sur la quantité de catalyseur ajouté, comme définie ci-dessus. Ainsi, par exemple, on peut maintenir l'addition de catalyseur à une valeur qui permet de contrôler l'accumulation de métaux lourds sur le catalyseur

afin de la maintenir dans une des plages définies ci-dessus.

En général, il est préférable d'utiliser un catalyseur ayant un degré d'activité de craquage relativement élevé, en vue d'obtenir de hauts rendements de conversion et une

bonne productivité pour de faibles temps de séjour.

Les capacités de conversion d'un catalyseur peuvent être exprimées en fonction de la conversion produite pendant une

application réelle du procédé et/ou en fonction d'une con-

version produite dans des essais normalisés de détermination d'activité de catalyseur. Par exemple, il est préférable

d'utiliser un catalyseur qui, au cours d'une opération pro-

longée, est suffisamment actif pour entretenir un degré de

conversion au moins égal à environ 50% et, plus avantageuse-

ment, au moins égal à environ 60%. A cet égard, la conversion est exprimée en pourcentage de volume de liquide, basé sur la matière brute fraîche. Egalement, par exemple, le catalyseur préféré peut être défini comme celui qui donne lieu, dans son état vierge ou d'équilibre, à une activité spécifique exprimée par un pourcentage volumique défini par l'essai MAT (essai de micro-activité). Dans le cadre de la présente invention, le pourcentage précité correspond au pourcentage volumique de matière brute standardqui est converti en une essence ayant un point final de distillation de 22l0C et en produits plus légers correspondant à 4820C, 16 whsv (weight hourly space velocity = vitesse spatiale horaire pondérale), ces valeurs étant calculées sur la base d'un catalyseur séché à 593 C) et pour un rapport catalyseur/huile égal à 3, conformément à l'essai MAT ASTM No. D-32, en utilisant une matière brute standard appropriée, par exemple, un gas-oil primaire WHPS-12 Davison, ayant l'analyse et les propriétés suivantes: * Densité API à 15,5 C, en degrés * Masse spécifique à 15,5 C, g/cm3 * Carbone Ramsbottom, % en poids * Carbone Conradson, % en poids * Carbone, % en poids * Hydrogène, % en poids * Soufre, % en poids * Azote, ppm * Viscosité à 35 C-, en centSstokes * Facteur Watson K * Point d'aniline * Indice de brome * Paraffines, % en volume * Oléfines, % en volume * Naphtènes, % en volume * Aromatiques, % en volume * Poids moléculaire moyen * Nickel * Vanadium * Fer * Sodium * Chlorures

B S & W

Distillation, OC Initiale % % % % % Limite 31,0

0,8708

0,09 0,04 84,92

1..... 2,94

0,68 ,36 i..... 11,93 2,2 31,7 1,8 44,0 22,7 Traae Trace Trace Trace Trace Trace

ASTM D-1160

Le point limite de distillation de l'essence produite dans l'es-

sai MAT est souvent pris égal à 221 C (point d'ébullition vrai),

cet essai correspondant à une distillation de laboratoire nor-

malisée, mais on pourra également adopter d'autres points li-

mites de distillation lors de l'application de la présente in- ventiono La conversion est calculée en soustrayant de 100 le pourcentage en volume (basé sur la matière brute fraîche) des

produits plus lourds que l'essence et qui restent dans le pro-

duit récupéré.

On peut introduire le catalyseur dans l'installation sous la forme vierge ou bien, comme indiqué précédemment, sous une autre forme que la vierge; par exemple, on peut utiliser un catalyseur en équilibre qui est extrait d'une autre unité, tel qu'un catalyseur qui a été employé par le craquage d'une matière brute différente. Lorsqu'ils sont définis en fonction de leur activité MAT, les catalyseurs préférés peuvent être

caractérisés par leur activité MAT d'"entrée" dans l'installa- tion selon l'invention, ou bien en fonction de leur activité

MAT de "sortie" ou d''équilibre", ou bien sur ces deux bases.

Une valeur préférée de l'activité MAT pour un catalyseur vierge et un catalyseur non-vierge "introduit" dans le processus selon l'invention est au moins âgaleà environ 60%, mais il est a noter que, en particulier dans le cas de catalyseurs non-vierges introduits avec de hauts débits d'addition, on peut accepter des niveaux MAT plus faibles. Une activité MAT de "sortie" ou d'"équilibre", acceptable pour un catalyseur qui a été utilisé dans le processus selon l'invention, est d'environ 20% ou plus, mais il est préferable d'avoir des valeurs d'environ 40% ou

plus, et de prféerence d'environ 60% ou plus.

On peut utiliser tout catalyseur de craquage d'hydrocar-

bures ayant les capacités de conversion indiquées ci-dessus.

Une classe particulièrement avantageuse de catalyseurs comprend

ceux qui ont des structures poreuses dans lesquelles des molé-

cules de la matière brute peuvent pénétrer en vue d'une adsorp-

tion et/ou d'une entrée en contact avec des sites catalytiques actifs se trouvant dans les pores ou dans des zones adjacentes à ces pores. Dans cette classification, on peut faire entrer différents types de catalyseurs, notamment, par exemple, les silicates stratifiés, tels que des smectites. Bien que les catalyseurs les plus largement disponibles rentrant dans cette

classification soient les catalyseurs bien connus qui contien-

nent de la zéolite, on peut également envisager l'emploi de catalyseurs ne contenant pas de la zéolite. La zéolite contenue dans les catalyseurs préférés définis ci-dessus peut se trouver à l'état naturel, semisynthétique ou

synthétique, elle peut intervenir seule ou en mélange avec d'au-

tres matières qui n'altèrent pas sensiblement la capacité du

catalyseur, à condition que le catalyseur résultant ait l'acti-

vité et la structure poreuse définies ci-dessus. Par exemple, si le catalyseur est un mélange, il peut contenir de la zéolite qui est associée à, ou dispersée dans un support constitué par un oxyde minéral réfractaire poreux; dans ce cas, le catalyseur peut par exemple contenir entre environ 1 et 60%, de préférence entre environ 1 et 40% et, plus avantageusement, entre environ et 25% en poids de zéolite, ces valeurs étant basées sur le poids total de catalyseur (exempt d'eau), le complément étant constitué par l'oxyde minéral réfractaire poreux intervenant séparément ou en combinaison avec un des adjuvantsconnusservant à favoriser ou à supprimer différentes réactions désirables et

indésirables. On pourra trouver une explication générale con-

cernant les catalyseurs à zéolite et à tamis moléculaire utili-

sables dans la présente invention dans les articules intitulés "Refinery Catalysts Are a Fluid Business" et "Making Cat Crakers Work on Varied Diet", qui ont paru respectivement dans la Revue

"Chemical Week", le 26 Juillet 1978, et le 13 Septembre 1978.

En majeure partie, les composants à base de zéolite des catalyseurs contenant de la zéolite sont ceux qui interviennent d'une manière connue dans des processus de craquage catalytique fluide (FCC). En général, on a affaire à des aluminosilicates

cristallins, typiquement constitués d'atomes d'aluminium tétra-

coordonnés, qui sont associés par l'intermédiaire d'atomes d'oxygène à des atomes de silicium adjacents dans la structure

cristalline. Cependant, le terme "zéolite" utilisé dans la pré-

sente description se rapporte non seulement à des aluminosili-

cates, mais également à des substances dans lesquelles l'alu-

minium a été remplacé partiellement ou complètement, par exemple par des atomes de gallium et/ou d'autres métaux, et en outre il se rapporte à des substances dans lesquelles une partie ou la

totalité du silicium a été remplacée par exemple par du germanium.

On peut également envisager en pratique un remplacement par du titane et du zirconium. La plupart des.zéolites sont préparées ou apparaissent naturellement sous la forme de sodium, de sorte que des cations

de sodium sont associes aux sites électro-négatifs de la struc-

ture cristalline. Les cations de sodium ont tendance à former des zéolites inactives et bien moins stables lorsqu'elles sont exposées à des conditions de conversion d'hydrocarbures, en particulier a des températures élevées. En conséquence, la zéolite peut faire l'objet d'un échange ionique et, lorsque cette zéolite constitue un composant d'une composition de catalyseur,

cet échange ionique peut se produire avant ou après incorpora-

tion de la zéolite à la composition. Comme cations appropriés pour un remplacement du sodium dans la structure cristalline

de la zéolite, on peut citer l'ammonium (décomposable en hydro-

gène), l'hydrogène, des métaux de terres rares, des métaux al-

calino-terreux, etc. Les spécialistes de la matière connaissent parfaitement les différents processus d'échange ionique ainsi que les cations qui peuvent faire l'objet d'un échange ionique dans la structure cristalline zéolitiqueo Comme exemples de zéolites naturelles rentrant dans la classe des aluminosilicates cristallins et qui peuvent être utilisées comme catalyseur, ou bien qui sont incorporées au catalyseur pour la mise en pratique de la présente invention, on peut citer les substances suivantes: faujasite, mordénite, clinoptilote, chabazite, analcite, érionite, et également: lévynite, dachiardite, paulingite, noselite, ferriorite, heulandite, scolccite, stilbite, harmotome, phillipsite, brewstérite, flarite, datolite, gmêlinite, caumnite, leucite, lazurite, scaplite, mésolite, ptholite, néphéline, matrolite,

offrétite et sodalite.

Comme exemples de zéolites synthétiques rentrant dans la classe des aluminosilicates cristallins qui sont utilisables comme catalyseur ou bien dans le catalyseur pour la mise en pratique de la présente invention, on peut citer les zéolites suivantes: * Zéolite X, * Zéolite Y, * Zéolite A, * Zéolite B, * Zéolite D, * Zéolite E, * Zéolite F, * Zéolite H, * Zéolite J, * Zéolite L, * Zéolite M, * Zéolite O, * Zéolite Q, * Zéolite S, * Zéolite T, * Zéolite W, * Zéolite Z,

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet canadi brevet canadi

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet belge

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet E.U.A.

brevet canadi No. 2 No. 3 No. 2 No. 3 ten No. en No. No. 2 996 No. No. No. No. No. No. No. No. No. 3 010 3 011 2 995 3 140 2 991 3 054 2 950 3 012 244, 007, 243; 803; 981; 495; 358; 789; 869; 177; 423, 252; 151; 657, 952; 853; et également: en No. 614 495; et

* Zéolite Omega, brevet canadien No. 817 915.

* Egalement, on pourra utiliser des zéolites ZK-4HJ, alpha-bêta et de type ZSM. En outre, les zéolites décrites dans les brevets E.U.A. Nos. 3 140 249, 3 140 253, 3 944 482 et 4 137 151 sont

également utilisables.

Les zéolites de la classe des aluminosilicates cristallins qui ont une structure cristalline du type-faujasite sont d'une

utilisation particulièrement avantageuse dans la présente in-

vention. Parmi ces zéolites, on peut utiliser en particulier, la faujasite naturelle, la Zéolite X et la Zéolite Y. Les zéolites de la classe des aluminosilicates cristallins,

tels que la faujasite synthétique, cristallisent dans des con-

ditions normales sous la forme de particules distinctes et de formes régulières ayant des dimensions comprises entre environ 1 et 10 microns, et par conséquent, cela correspond a la gamme dimensionnelle fréquemment rencontrée dans des catalyseurs du

commerce qui peuvent être utilisés dans la présente invention.

De préférence, les particules intervenant dans les zéolites ont des dimensions comprises entre 0,5 et 10 microns, plus avantageusement, entre 0,1 et 2 microns ou moins. Par exemple,

des zéolites préparées in.situ à partir de kaolin calciné peu-

vent être caractérisées par des cristallites encore plus petites.

Des zéolites cristallines possèdent à la fois une surface inté-

rieure et une surface extérieure, qu'on a définies par l'expres-

sion "surface de passage", la plus grande partie de la surface totale étant située à l'intérieur. Par l'expression "surface de passage", on désigne la surface extérieure du cristal zéolitique, qui est considsrée comme étant traversée par les réactifs pour

la conversion en produits de plage d'ébullition inférieure.

L'obstruction des canaux internes, par exemple par une formation de coke, une obstruction de l'entrée des canaux internes par un dépôt de coke dans la surface de passage, et une contamination par un empoisonnement par des métaux, réduisent fortement la surface totale de la zéolite. En conséquence, pour réduire au minimum l'effet de contamination et d'obstruction des pores,on

n'utilise pas de préférence de cristaux supérieurs à la dimen-

sion normale indiquée ci-dessus dans les catalyseurs selon 1'invention. Les catalyseurs contenant de la zéolite sont disponibles dans le commerce avec des supports contenant une diversité d'oxydes métalliques et de combinaisons desdits oxydes, notamment par exemple de la silice, de l'alumine, de la magnésie et des

mélanges de ces substances, ainsi que des mélanges desdits oxy-

des avec des argiles, comme cela a été par exemple décrit dans

le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 034 948.

On peut par exemple sélectionner un des catalyseurs contenant de la zéolite qui conviennent pour produire par craquage de l'essence à partir de gas-oils sous vide. Cependant, on peut obtenir certains avantages par une sélection judicieuse de catalyseurs présentant une bonne résistance à l'influence de métaux. Un catalyseur zéolitique résistant aux métaux a été par exemple décrit dans le brevet des E.UoA. No. 3 944 482, ce catalyseur contenant de 1 à 40% en poids d'une zéolite ayant fait l'objet d'un échange avec des terres rares, le complément étant constitué par un oxyde de métal réfractaire possédant un volume de pores et une distribution dimensionnelle bien spécifiés. D'autres catalyseurs définis comme "tolérants pour les métaux" ont été décrits dans l'article de Cimbalo et

al. qui a été mentionné ci-dessus.

En général, il est préférable d'utiliser des catalyseurs dont les particules ont des dimensions hors-tout rentrant dans la plage comprise entre environ 5 et 160 microns, de préférence entre 40 et 120 microns et, plus avantageusement, entre 40 et 80 microns. La composition de catalyseur peut également contenir un ou plusieurs agents favorisant la combustion et qui interviennent

dans la phase suivante de régénération du catalyseur. Le cra-

quage d'huiles carbo-métalliques se traduit par un dépôt sub-

stantiel de coke sur le catalyseur, ce coke diminuant l'activité

de ce dernier. En conséquence, pour rétablir l'activité du cata-

lyseur, on fait brtler le coke dans une phase de régénération

dans laquelle le coke est converti en gaz de combustion conte-

nant de l'oxyde de carbone et/ou du gaz carbonique.

On connaît différentes substances qui, lorsqu'elles sont incor-

porées en petites quantités à un catalyseur de craquage, ont tendance à favoriser la conversion du coke en oxyde de carbone et/ou en gaz carbonique. Des agents favorisant la combustion en oxyde de carbone ont tendance à réduire la température à laquelle on peut atteindre un degré donné d'enlèvement du coke, ce qui diminue ainsi l'effet de désactivation thermique du catalyseur. De tels agents favorisant la combustion, qui sont normalement utilisés en quantités variant entre une trace et environ 10 à 20% en poids du catalyseur, peuvent être par exemple de tout type favorisant d'une façon générale la combustion du carbone dans des conditions de régénération pour le transformer en oxyde de carbone de préférence au

gaz carbonique.

Bien qu'une large diversité d'autres catalyseurs, notam-

ment ceux qui contiennent de la zéolite et ceux qui n'en con-

tiennent pas puissent Atre utilisés dans la mise en pratique de la présente invention, on a indiqué dans la suite des exemples de catalyseurs du commerce qui ont été utilisés dans la mise en pratique de la présente invention (cf. le

TabLeau II, ci-après).

IABLEAU II

Surfaice % en poids spéci fi que Teneur (m2/g):en zéolite Sion Na2o Fe2O Tioz

AGZ-290.... 300 11,0 29,5 59,0 0,40 0,11 0,59

GRZ-1 162 14,0 23,4 G690 0,10 0,?40 0,9

CCZ-220 129 11,0 34,6 60,0 0,60 0,57 lq Super DX... 155 13,0 31,0 65,0 0,80 0,5'7 1,6

F-87 240 10,0 44,0 50,0 0,80 0,70 1,6

FOC--.90.. 208,0 44,0 52,0 0,65 0,65 1,1

* IIFZ 20o. o 310 20,0 59,0 40,0 0,47 0,54 2,75 HEZ--55o.- 210 19,0 59, 0 35,2 0,60 O,GO 2,5 w-

es catalyseurs AGZ-290, GRZ-1, CCZ-220 et Super DX indiqués ci-

avant sont des produits fabriqués par la Société W. R. Grace

and Co. Les catalyseurs F-87 et FOC-90 sont des produits de la-

Société Filtrol, tandis que les catalyseurs HFZ-20 et HEZ-55 sont des produits de la Société Engelhard/Houdry. Ces cata- lyseurs ont les propriétés d'un catalyseur vierge et, excepté dans le cas of ils contiennent de la zéolite, ils sont réglés sur une base exempte d'eau, c'est-à-dire sur la base d'une matière brlée à 9550C. La teneur en zéolite est déterminée

par une comparaison des intensités de rayonnement X d'un échan-

tillon de catalyseur et d'une matière de référence composée de zéolite Y de sodium de haute pureté, conformément à l'essai No. 6, défini dans la note du 9 Janvier 1978, de ASTM, et

concernant un procédé normalisé défini par le titre "Determi-

nation of the Faujasite Content of a Catalyst" (Détermination

de la teneur en faujasite d'un catalyseur).

On considère comme un avantage que le procédé selon l'invention

puisse être mis en pratique en l'absence d'étain et/ou d'anti-

moine, ou tout au moins en présence d'un catalyseur qui est essentiellement exempt de l'un ou l'autre, ou bien des deux

métaux précités.

Le procédé selon l'invention peut être mis en pratique avec une huile carbo-métallique du type défini ci-dessus et avec un catalyseur correspondant de manière que ces matières soient essentiellement les seules qui interviennent dans la

zone de réaction. Cependant, l'introduction de matières addi-

tionnelles n'est pas exclue. L'introduction d'huile recyclée

dans la zone de réaction a déjà été mentionnée.

Comme cela sera décrit de façon plus détaillée dans la suite, on peut également introduire d'autres matières destinées à remplir une diversité de fonctions. Dans ce cas, l'huile carbo-métallique et le catalyseur représentent la plus forte proportion en poids du total de toutes les matières chargées

dans -la zone de réaction.

Certaines des matières additionnelles pouvant être utili-

sées remplissent des fonctions qui procurent des avantages importants par rapport au cas o on n'opère qu'avec l'huile

carbo-métallique et le catalyseur.

247O?90

Parmi ces fonctions, on peut citer les suivantes: -contrôle des effets des métaux lourds et d'autres contaminants de catalyseur; -amélioration de l'activité du catalyseur; - absorption dans le catalyseur de la chaleur en excès provenant du régénérateur;

- élimination des substances polluantes ou bien conversion des-

dites substances sous une ou plusieurs formes dans lesquelles elles peuvent être plus commodément séparées des produits et/ou éliminées de ceux-ci; - contrôle de la température du catalyseur; - dilution des vapeurs d'huile carbo-mêtallique pour réduire

leur pression partielle et augmenter le rendement de fabrica-

tion des produits désirés; - réglage du temps de contact entre la matière brute et le catalyseur; -transfert d'hydrogène à. une huile carbométallique déficiente

en hydrogène;-

-' amélioration de la dispersion de la matière brute;

- et éventuellement également, distillation de produits.

Certains des métaux lourds s'accumulant sur 'Le catalyseur sont plus actifs pour provoquer des réactions indésirables lorsqu'ils se presentent sous la forme d'un métal élémentaire que dans le cas o ils se présentent sous la forme oxydée qui est établie

par contact avec l'oxygène dans le régénérateur de catalyseur.

Cependant, le temps de contact entre le catalyseur et les va-

peurs de matière brute et de produit dans les procédés connus de craquage catalytique était suffisant pour que l'hydrogène dégagé dans la réaction de craquage puisse reconvertir une fraction importante des oxydes peu perturbateurs en métaux lourds élémentaires plus perturbateurs. On peut exploiter avantageusement cette situation en introduisant des matières additionnelles sous forme gazeuse (y-compris sous forme de vapeur) dans la zone de réaction, eni mélangeant ces matières avec le catalyseur et les vapeurs de matière brute et de produits. L'augmentation du volume de matière dans la zone de

réaction qui résulte de la présence de ces matières addition-

nelles a tendance à augmenter la vitesse d'écoulement dans la zone de réaction et il en résulte une diminution correspondante du temps de séjour du catalyseur et des métaux lourds oxydés qu'il supporte. Du fait de cette réduction du temps de séjour, il y a moins de risque de réduction des métaux lourds oxydés sous leur forme élémentaire et, en ccnséquence, la quantité de métaux sous forme élémentaire susceptibles d'entrer en -contact avec la matière brute et les produits est diminuée

en correspondance.

Les matières à ajouter peuvent être introduites dans l'ins-

1 tallation de toute manière appropriée et on va donner dans la suite quelques exemples de cette introduction. Ainsi, il est possible de mélanger ces matières additionnelles avec l'huiie carbo-métallique avant l'entrée en contact de celle-ci avec le catalyseur. En variante, on peut éventuellement mélanger les matières additionnelles avec le catalyseur avant l'entrée en contact de ce dernier avec l'huile carbo-métallique. En outre, on peut mélanger séparément des parties séparées des matières additionnelles à la fois avec le catalyseur et avec l'huile carbométallique. En outre, l'huile carbo-métallique, le catalyseur et les matières additionnelles peuvent éventuellement être introduits pratiquement simultanément. Une partie des matières additionnelles peut être mélangée avec le catalyseur et/ou l'huile carbo-métallique de l'une des manières définies

ci-dessus, tandis que des parties additionnelles sont ulté-

rieurement introduites dans le mélange. Par exemple, une partie

des matières additionnelles peut être ajoutée à l'huile carbo-

métallique et/ou au catalyseur avant qu'ils atteignent la zone

de réaction, tandis qu'une autre partie des matières addition-

nelles est introduite directement dans la zone de réaction.

Les matières additionnelles peuvent être introduites en plu-

sieurs endroits espacés dans la zone de réaction ou sur sa

longueur, si elle a un profil allongé.

On peut faire varier à volonté la quantité de matières

additionnelles qui peuvent être introduites dans l'huile carbo-

métallique, le catalyseur ou la zone de réaction en vue de

remplir les fonctions définies ci-dessus, et d'autres; cepen-

dant, cette quantité est de préférence suffisante pour assurer

pratiquement l'équilibre thermique du processus.

Il est par exemple possible d'introduire lesdites matières addition-

nelles dans la zone de réaction suivant une proportion pondérale re-

lative à l'huile carbo-métallique qui peut atteindre environ 0,4, en

étant de préférence comprise entre environ 0,02 et envionO,4,plps avanta-

geusement entre environ 0,03 et environ 0,3, et,encore plus avanta-

geusement, entre environ 0,05 et environ 0,25.

Par exemple, un grand nombre ou la totalité des fonctions dé-

sirables définies ci-dessus peuvent être satisfaites par introduction d'eau dans la zone de réaction sous la forme de vapeur ou d'eau liquide,

ou bien d'une combinaison des deux formes et dans une proportion pondé-

rale relative à l'huile carbo-métallique qui est de l'ordre d'environ 0, 04 ou plus, ou qui est, de préférence, comprise entre environ 0,05 et 0,1 ou plus. Sans vouloir se lier à une théorie quelconque, on peut considérer que l'utilisation de H20 a tendance à empêcher la réduction des oxydes, sulfites et sulfures portés par le catalyseur sous la forme

métallique libre, qu'on estime favoriser des réactions de condensation-

déshydrogénation, et par conséquent de production de coke et d'hydrogène avec la perte de produit qui en résulte. En outre, l'eau peut également, dans une certaine mesure, réduire les dépôts de métaux sur la surface de catalyseur. Elle peut aussi avoir une certaine tendance v provoquer une séparation de molécules contenant de l'azote et d'autres molécules lourdes contenant des substances contaminantes par rapport à la surface des particules de catalyseur, ou tout au moins présenter une certaine

tandance à empêcher leur absorption par le catalyseur. On estime égale-

ment que l'eau ajoutée a tendance à augmenter l'acidité du catalyseur par formation d'acide Bronsted, qui améliore à son tour l'activité du catalyseur. En supposant que la température de l'eau introduite est plus basse que celle du catalyseur régénéré et/ou que celle de la zone de réaction, la chaleur sensible dégagée pour augmenter la température de l'eau lors de son entrée en contact avec le catalyseur dans la zone de réaction ou en un autre endroit, permet d'absorber l'excàs de chaler contenu dans le catalyseur, de préférence-l'eau liquide ou la vapeur d'eau contient moins d'environ 100 ppm de sodium et-moins d'environ 500 ppm de calcium et 500 ppm de magnésium. Tout ou partie de l'eau

peut être condensée et de préférence on la condense à partir des pro-

duits d'une conversion catalytique antérieure d'une huile carbo-métal-

lique0lorsquel'eau est oenstiLue par del'eau recyclée qiaoxtit, par eanple, entre envizon 500 et 50CO ppm d'H2S disous, on peut obtenir un ercain nombre

d'avantages supplémentaires. H2S, qui est écologiquement dés-

avantageux, n'a pas besoin d'être déchargé dans l'atmosphère et l'eau recyclée ne nécessite pas d'autre traitement pour éliminer H2S; en outre H2S peut faciliter la réduction de la cokéfaction du catalyseur par passivation des métaux lourds,

c'est-à-dire par conversion de ces métaux sous la forme de.

sulfure, qui a moins tendance que les métaux libres à favoriser La production de coke et d'hydrogène. Dans la zone de réaction,

la présence d'eau permet la dilution des vapeurs d'huile carbo-

métalliques, en réduisant ainsi leur pression partielle et en

ayant tendance à augmenter le rendement de fabrication des pro-

duits désirés. On a signalé dans la littérature technique que l'eau peut être utilisée encombinaison avec d'autres matières

pour la génération d'hydrogène en cours de craquage; en consé-

quence, elle permet d'agir comme un élément donneur d'hydrogène

pour des huiles carbo-métalliques déficientes en hydrogène.

En outre, l'eau peut remplir certaines fonctions purement méca-

niques, par exemple: - faciliter l'atomisation ou la dispersion de la matière brute;

_empêcher des molécules de poids moléculaire élevé d'être ab-

sorbées par la surface du catalyseur, ce qui interrompt ainsi la formation de coke; - favoriser la distillation par vapeur d'un produit vaporisable à partir d'une matière brute non-vaporisée; et faciliter la séparation des produits par rapport au catalyseur

à la fin de la réaction de craquage.

Il est particulièrement avantageux de faire intervenir essen-

tiellement simultanément l'eau, le catalyseur et l'huile carbo-

métallique. Par exemple, on peut mélanger l'eau et l'huile

carbo-métallique dans une buse d'atomisation et diriger immê-

diatement le jet résultant au contact du catalyseur à l'extré-

mité d'aval de la zone de réacteur.

L'introduction de vapeur dans la zone de réaction est fré-

quemment mentionnée dans la littérature technique en ce qui con-

cerne le craquage catalytique fluide. Cependant, on trouve rela-

tivement peu de mentions concernant une addition d'eau liquide 3 la matière brute, par comparaison à l'introduction directe de vapeur dans la zone de réaction. Conformément à la présente

invention, il est particulièrement avantageux que de l'eau li-

quide soit mélangée intimement avec l'huile carbo-métallique dans une proportion pondérale d'environ 0,4 à 0,15 au moment de l'introduction d'huile dans la zone de réaction, ou avant ce moment, de façon que l'eau (par exemple sous la forme d'eau liquide ou sous la forme de vapeur produite par vaporisation d'eau liquide au contact avec l'huile) pénètre dans la zone de réaction comme une partie du courant de matière brute qui est introduit dans cette zone. Bien qu'on ne désire être lié à aucune théorie, on estime que le processus décrit ci-dessus

est avantageux pour favoriser la dispersion de la matière brute.

Egalement, la chaleur de vaporisation de l'eau, qui est absorz.

bée à partir du catalyseur, à partir de la matière brute ou à partir des deux sources, fait en sorte que l'eau constitue un

évacuateur de chaleur bien plus efficace que la vapeur seule.

De préférence, le rapport pondéral de l'eau liquide à la ma-

tière brute est d'environ 0,04 à 0,1, et plus avantageusement,

d'environ 0,05 à 0,1.

Il est évident que l'eau liquide peut être introduite dans l'installation de la manière décrite ci-dessus ou d'autre façon et, de toute manière, l'introduction de l'eau liquide

peut être accompagnée par l'introduction de quantités addition-

nelles d'eau sous forme de vapeur dans les mêmes parties, ou bien dans des parties différentes, de la zone de réaction,

ou bien dans le catalyseur et/ou l'huile carbo-métallique.

Par exemple, la quantité de vapeur additionnelle peut corres-

pondre à une proportion pondérale par rapport à l'huile carbo-

métallique qui est comprise entre environ 0,01 et 0,25, la proportion pondérale du total d'eau (sous forme de vapeur et d'eau liquide) par rapport à l'huile carbo-métallique étant d'environ 0,3 ou moins. La proportion pondérale de l'eau liquide par rapport à la vapeur lors d'une telle utilisation combinée d'eau liquide et de vapeur peut par conséquent être comprise entre environ 5 et 0,2. Cette proportion peut être maintenue à un niveau prédéterminé dans la plage précitée,ou bien on peut la modifier, si cela s'avère nécessaire ou souhaitable,

pour ajuster ou maintenir l'équilibre thermique de la réaction.

On peut introduire d'autres matières dans la zone de réac-

tion en vue de remplir une ou plusieurs des fonctions définies

ci-dessus. Par exemple, on peut diminuer l'activité de déshy-

drogénation-condensation de métaux lourds en introduisant de l'hydrogènesulfuré gazeux dans la zone de réaction.

De l'hydrogène peut être rendu disponible pour des huiles carbo-

métalliques déficientes en hydrogène en introduisant dans la zone de réaction, soit un diluant donneur d'hydrogène classique

tel que du naphta lourdou bien des agents favorisant la sépa-

ration du carbone et de l'hydrogène et de poids moléculaire relativement faible, notamment par exemple: - des paraffines légères; - des alcools de faible poids moléculaire et - d'autres composés qui permettent ou favorisent le transfert intermoléculaire d'hydrogène; - ainsi que des composés qui se combinent chimiquement pour produire de l'hydrogène dans la zone de réaction, par exemple par réaction d'oxyde de carbone avec de l'eau, ou avec des alcools, ou avec des oléfines, ou avec d'autres matières ou

des mélanges des substances précitées.

Toutes les matières additionnelles mentionnées ci-dessus (y compris l'eau) , peuvent remplir, individuellement ou bien

en combinaison l'une avec l'autre ou en combinaison avec d'au-

tres matières, comme l'azote ou d'autres gaz inertes, des hydro-

carbures légers et autres, l'une quelconque des fonctions défi-

nies ci-dessus et pour lesquelles elles sont appropriées, notam-

ment, sans que cette énumération soit limitative, agir comme des diluants pour réduire la pression partielle dans la matière brute et/ou comme des évacuateurs de chaleur pour absorber l'excès de chaleur existant dans le catalyseur sortant de la phase de régénération. On a décrit ci-dessus certaines des fonctions qui peuvent être remplies par des matières autres que le catalyseur et l'huile carbo-métallique qui sont introduits dans la zone de réaction, mais il va de soi qu'on peut ajouter d'autres matières, ou bien remplir d'autres fonctions, sans

sortir pour autant du cadre de la présente invention.

L'invention peut être mise en pratique dans une grande

diversité d'installations et d'appareils. Cependant, l'instal-

lation préférée comprend des moyens pour produire une vaporisation rapide d'une quantité aussi crande cue Dossible de la matière brute et pour me. ancer efficacemer.t cette matière brute et le catalyseur bien que l'ordre ainsi défini ne soit pas ob!igaa tcire), pour obliger le mélange résultant à s'écouler sous la forme d'une suspension diluée dans un mode d'écoulement pro-

gressif, et-pour séparer le catalyseur des produits de cra-

quage et de la matire brute n'ayar.nt pas subi de craquage, ou ayant seulerment subi un- craquage partiel, au bout d'un temps de séjour predéterminé, le mode préférentiel consistant en ce que la totalité, ou tout au moins une partie substantielle du produit, doit être brutalement séparée d'au moins une partie

du catalyseur.

Par exemple, 'installation peut comporter, le long de sa chambre de réaction de profil allongé, un ou plusieurs points d'introduction de l'huile carbo-métallique, un ou plusieurs points d'introductionducatalyseur, un ou plusieurs points d'introduction d'une matière additionnelle, un ou plusieurs points d'évacuation de produits et un ou plusieurs points d'évacuation du catalyseur. Les moyens d'introduction de la matière brute, du catalyseur et d'autres matières peuvent aller de simples tuyaux ouverts à des éléments plus compliqués constitués par des buses ou des tuyères de pulvérisation, mais il est préférable d'utiliser des moyens permettant de désagréger la matière brute liquide sous forme de fines

gouttelettes.

Il est préférable que la chambre de réaction, ou tout au moins sa majeure partie, soit orientée dans une direction plus proche de la verticale que de l'horizontale et ait un rapport longueur/diamètre au moins égal à environ 10 et, de préférence, compris entre environ 20 et 25 ou plus. Il est préférable

d'employer un réacteur du type à colonne montante verticale.

S'il a une forme tubulaire, le réacteur peut avoir un diamètre uniforme sur toute sa longueur, ou bien il peut être pourvu d'un diamètre augmentant de façon continue ou échelonnée le long de la zone de réaction en vue de maintenir ou de faire varier

la vitesse le long du trajet d'écoulement.

2470M90

En général, les moyens de chargement (de catalyseur et de matière brute) et la configuration du réacteur sont agencés de manière à établir une vitesse d'écoulement relativement grande et une suspension diluée de catalyseur. Par exemple, la vitesse de la vapeur ou du catalyseur dans la colonne montante -est

classiquement d'au moins environ 7,5 m/s et, plus particulière-

ment, d'au moins environ 10,5 m/s. Cette vitesse peut atteindre

une valeur d'environ 16,5 m/S, ou d'environ 21,5 m/s ou plus.

Les capacités d'établissement de vitesse du réacteur sont géné-

ralement suffisantes pour empêcher une accumulation substan-

tielle d'un lit de catalyseur dans la zone inférieure ou dans d'autres parties de la colonne montante, ce qui permet de maintenir la quantité de catalyseur chargée dans la colonne montante en dessous d'environ 64 ou 80 kg/m3, et en dessous d'environ 32 kg/m3, respectivement aux extrémités d'amont (par exemple inférieure) et d'aval (par exemple supérieure)

de la colonne montante.

Le mode d'écoulement progressif fait intervenir par exem-

ple un écoulement du catalyseur, de la matière brute et des

produits sous la forme de vapeur dans une direction bien défi-

nie et entretenue, qui correspond à la direction longitudinale

de la zone de réaction. Cela ne consiste pas cependant à sug-

gérer qu'on doit avoir un écoulement strictement linéaire.

Comme cela est bien connu, il peut se produire dans une cer-

taine mesure un écoulement turbulent et une "dérivation".du catalyseur dans certaines plages de vitesses de vapeurs et

pour certaines charges de catalyseur, bien qu'il soit géné-

ralement recommandé d'utiliser des charges de catalyseur suffisamment faibles pour limiter les effets de dérivation

et de rétro-mélange.

De préférence, le réacteur est constitué par un appareil qui sépare brusquement une partie substantielle, ou la totalité, des produits de craquage vaporis9 par rapport au catalyseur

en un ou plusieurs points répartis le long de la colonne mon-

tante, et qui assure de préférence une séparation de prati-

quement la totalité des produits de craquage vaporisés par

rapport au catalyseur à l'extrémité d'aval de la colonne montante.

Un type préféré de réacteur provoque une séparation balistique

du catalyseur et des produits formés, c'est-à-dire que le ca-

talyseur est projeté dans une direction établie par la colonne montante tubulaire et est oblige de poursuivre son mouvement dans la direction générale ainsi définie, tandis que les pro- duits, qui ont une force vive moins grande, sont obliges d'effectuer un changement brusque de direction, ce qui provoque une séparation brutale, c'est-à-dire presque instantanée, des produits par rapport au catalyseur. Dans un mode préféré de réalisation, qui correspond à ce qu'on appelle une "colonne montante ventilée", cette colonne montante de forme tubulaire est pourvue à son extrémité d'aval d'un orifice de décharge

pratiquement non-obstrué en vue de l'évacuation du catalyseur.

Une tubulure de sortie prévue sur le côté de la colonne tubu-

laire dans une zone adjacente à son extrémité d'aval reçoit les produits. L'orifice de décharge communique avec un conduit d'écoulement de catalyseur qui s'étend jusqu'au dispositif classique de rectification et au régénérateur, tandis que la tubulure de sortie communique avec un conduit d'écoulement de produits, qui est entièrement séparé du conduit d'écoulement de catalyseur et qui aboutit à un dispositif séparateur qui a

pour fonction de séparer les produits de la fraction relative-

ment petite de catalyseur, éventuellement existante et qui a

tendance à pénétrer dans le conduit de sortie de produits.

On pourra trouver des exemples d'une technique et d'un appa-

reillage de séparation balistique dans les brevets des Etats-

Unis d'Amérique Nos. 4 066 533 et 4 070 159o On va décrire dans la suite des conditions préférées A adopter pour la mise en pratique du procedé selon l'invention, notamment les températures de matière brute, de catalyseur et de réaction, les pressions de réaction et de matière brute, le temps de séjour et les niveaux de conversion, de production

de coke et de dépôt de coke sur le catalyseur.

Dans des opérations classiques de craquage catalytique fluide (FCC) d'un gas-oil sous vide (VGO), la matière brute est habituellement préchauffée, souvent a des températures bien supérieures à celles qui sont nécessaires pour rendre cette matière brute suffisamment fluide pour le pompage et l'introduction dans le réacteur, Par exemple, on a signalé dans la littérature technique des

températures de préchauffage pouvant atteindre 370 à 425 C.

Cependant, dans le procédé conforme à l'invention, il est préférable de limiter le préchauffage de la matière brute afin que celle-ci puisse absorber une plus grande quantité de chaleur que le catalyseur, tandis que celui-ci fait monter la matière brute jusqu'à la température de conversion, ce qui réduit simultanément au minimumi l'utilisation de combustibles

externes pour chauffer la matière brute. En conséquence, lors-

que la nature de la matière brute le permet, on peut l'intro-

duire dans le réacteur à la température ambiante. Des matières brutes assez lourdes peuvent être introduites à des températures

de préchauffage pouvant atteindre environ 316 C, en étant ty-

piquement-comprises entre environ 93 et 260 C, mais il n'est

pas obligatoirement exclu d'adopter des températures de pré-

chauffage plus élevées.

La température du catalyseur introduit dans le réacteur peut varier dans de larges limites, par exemple entre environ 593 et 870 C, de préférence entre environ 650 et 760 C et, plus avantageusement, entre environ 705 et 760 C, la plage qui est considérée comme optimale à l'heure actuelle étant

comprise entre environ 718 et 746 C.

Comme indiqué précédemment, la conversion de l'huile carbo-

métallique en produits de poids moléculaire inférieur peut être effectuée à une température comprise entre environ 482 et 760 C, mesurée à la sortie de la chambre de réaction. La température de réaction ainsi mesurée à ladite sortie est de préférence maintenue dans la plage comprise entre environ 524 et 705 C, plus avantageusement entre environ 530 et 649'C, et encore plus avantageusement, entre environ 538 et 620 C. En fonction de la température sélectionnée et des propriétés de l'huile carbo-métallique, la totalité de cette huile peutounon se

vaporiser dans la colonne montante.

Bien que la pression dans le réacteur puisse, comme indi-

qué ci-dessus, être comprise entre environ 0,68 et 3,43 bars, il est possible d'adopter des plages préférentielles différentes, notamment entre 1,03 et 2,41 bars, et entre environ 1,37 et 2,30 bars. D'une façon générale, la pression partielle

247 790

(ou totale) de la matière brute peut être comprise entre environ 0o20 et 2,06 bars, de préférence entre environ 0,48 et 1,71 bar, et encore plus avantageusement entre environ 0,68 et 1,16 bar.La pression partielle de l'huile carbo-mêtallique peut être établie ou supprimée par introduction de matières gazeuses (y compris des vapeurs) dans le réacteur, comme par exemple de la vapeur d'eau et d'autres matières additionnelles qui ont été décrites ci-dessus. On a par exemple mis en pratique le procédé en faisant intervenir dans la colonne montante un rapport entre la pression partielle d'huile carbo-métallique et

la pression totale compris entre environ 0,2 et 0,8, plus parti-

culièrement entre 0,3 et 0,7, et encore plus particulièrement entre environ 0,4 et 0,6, la proportion de matières gazeuses ajoutées (qui peuvent contenir des gaz recyclés et/ou de la vapeur résultant de l'introduction d'eau dans la colonne montante sous la forme de vapeur et/ou d'eau liquide) par rapport à la

pression totale dans la colonne montante étant comprise en cor-

respondance entre environ 0,8 et 0,2, plus particulièrement entre 0,7 et 0,3 et encore plus particulièrement, entre environ

0,6 et 0,4.

Dans les opérations décrites ci-dessus à titre d'exemple, la proportion de la pression partielle des matières gazeuses

ajoutées par rapport à la pression partielle de l'huile carbo-

métallique est comprise entre environ 0,25 et 2,5, plus parti-

culièrement entre 0,4 et 2, et encore plus particulièrement

entre 0,7 et 1,7.

Bien que le temps de séjour de l'huile carbo-métallique et des vapeurs de produits dans la colonne montante puissent être de l'ordre d'environ 0,5 à 10 secondes, comme décrit ci-dessus, il est possible d'adopter d'autres valeurs préférentielles, par exemple des valeurs comprises entre 0,5 et 6 secondes et, également, des valeurs comprises entre environ 1 et 4 secondes,

la plage comprise entre environ 1,5 et 3,0 secondes étant cou-

ramment considérée comme optimale. Par exemple, on a mis en

application le procédé en établissant, pour les vapeurs s'écou-

lant dans la colonne montante, un temps de séjour d'environ 2,5 secondes ou moins, par introduction d'assez grandes quantités de matières gazeuses dans ladite colonne, ces quantités étant suffisantes pour établir un rapport entre les pressions partielles

des matières gazeuses-ajoutées et de la matière brute hydrocar-

burée d'environ 0,8 ou plus. A titre d'illustration, on a mis en pratique le procédé en adoptant un temps de séjour d'environ

2 secondes ou moins, et un rapport compris entre environ 1 et 2.

La combinaison d'une faible pression partielle de la matière

brute, d'un très faible temps de séjour et d'une séparation ba-

listique des produits par rapport au catalyseur est considérée comme particulièrement avantageuse pour la conversion d'huiles carbométalliques. On peut obtenir des avantages supplémentaires

avec la combinaison précitée lorsqu'il existe une pression par-

tielle substantielle de la matière gazeuse ajoutée, notamment de

l'eau, comme décrit-ci-dessus.

Suivant qu'il se produit une séparation ou un décalage entre les valeurs de catalyseur et d'hydrocarbures s'écoulant dans la

colonne montante, le temps de séjour du catalyseur dans la co-

lonne montante peut être ou non identique à celui des vapeurs.

En conséquence, le rapport entre le temps moyen de séjour du catalyseur dans le réacteur et le temps moyen de séjour des vapeurs dans ce réacteur, c'est-à-dire le taux de séparation peut être de l'ordre d'environ 1 à 5, de préférence d'environ 1 à 4, plus avantageusement d'environ 1,2 à 3, la plage comprise

entre 1,2 et 2 étant couramment considérée comme optimale.

Dans certains types d'unités de craquage catalytique fluide (FCC) connues, il est prévu une colonne montante qui assure la décharge du catalyseur et des vapeurs de produits dans une chambre élargie, habituellement considérée comme faisant partie

du réacteur et dans laquelle le catalyseur est sépare des pro-

duits et est collecté. Le maintien du contact du catalyseur avec la matière brute n'ayant pas subi de craquage (éventuellement existante) et les produits de craquage dans ladite chambre élargie, fait en sorte que le temps total de contact entre le catalyseur et la matière brute dépasse notablement les temps

de séjour des vapeurs et du catalyseur dans la colonne montante.

Lors de la mise en pratique du procédé selon l'invention avec

séparation balistique du catalyseur et des vapeurs à l'extré-

mité d'aval (par exemple supérieure) de la colonne montante,

comme cela a été revendiqué dans les brevets américains men-

tionnés ci-dessus, le temps de séjour dans la colonne montante et le temps de contact du catalyseur sont essentiellement les mêmes pour une grande partie de la matière brute et des vapeurs

de produits. On considère comme avantageux que le temps de sé-

jour des vapeurs dans la colonne montante et le temps de contact entre le catalyseur et les vapeurs soient essentiellement les mêmes pour au moins environ 80%, de préférence au moins environ %, et plus avantageusement au moins environ 95% en volume de la quantité totale de matière brute et de vapeurs de produits passant dans la colonne montante. En empêchant lesdites vapeurs d'être continuellement en contact avec le catalyseur dans une chambre de séparation et de retenue de catalyseur, on peut éviter une tendance à un nouveau craquage et à une diminution

de sélectivité.

En général, on doit combiner la proportion catalyseur/huile, les températures, les pressions et les temps de séjour de manière à produire une conversion substantielle de la matière brute constituée par l'huile carbo-métallique. Un avantage du procédé consiste en ce qu'on peut atteindre de très hauts degrés de

conversion en un seul passage; par exemple, le degré de conver-

sion peut être bien supérieur à 50% et atteindre 90% ou plus.

* De préférence, les conditions mentionnées ci-dessus sont mainte-

nues à des niveaux suffisants pour obtenir des degrés de con-

version qui sont compris entre 60 et 90%, plus avantageusement entre 70 et 85%. Les degrés de conversion indiqués ci-dessus sont calculés en soustrayant de 100% le pourcentage obtenu par division du volume liquide d'huile carbo-métallique fraîche par 100 fois le volume de produits liquides bouillant à une

température égale et supérieure à 221'C (à la pression atmos-

phérique normale).

Pour ces degrés substantiels de conversion, il peut habi-

tuellemaent se produire, et il se produit effectivement, de grosses quantités de coke, par exemple entre environ 4 et 14% en poids de la matière brute fraîche, plus couramment entre

environ 6 et 12%, et plus fréquemment entre environ 6 et 10%.

Le coke produit peut se déposer plus ou moins quantitativement

sur le catalyseur. Pour les proportions catalyseur/huile envi-

sagées, le dépôt résultant de coke peut être supérieur à envi-

ron 0,3, plus couramment supérieur à environ 0,5, et très fréquemment supérieur à environ 1% de coke en poids de catalyseur régénéré et exempt d'humidité. Ce dépOt de coke peut atteindre

des valeurs élevées, de l'ordre d'environ 2 à 3%, ou même plus.

Dans des opérations de craquage catalytique fluide (FCC).

effectuées sur du gas-oil sous vide (VGO), le procédé selon l'invention fait intervenir une rectification du catalyseur usé après séparation de ce catalyseur par rapport aux vapeurs de produits. On connalt des agents de rectification appropriés ainsi que les conditions permettant d'effectuer la rectification d'un catalyseur usé, mais dans certains cas, le procédé selon l'invention peut nécessiter des conditions un peu plus sévères que celles couramment adoptées. Cela peut résulter par exemple

de l'utilisation d'une huile carbo-métallique dont des consti-

tuants ne se volatilisent pas dans les conditions existant dans le réacteur, ces constituants se déposant alors au moins

en partie sur le catalyseur. Une telle matière adsorbée et non-

vaporisée peut avoir une influence perturbatrice au moins à deux points de vue. En premier lieu, si les gaz (notamment des vapeurs) utilisés pour la rectification du catalyseur peuvent parvenir dans une chambre de séparation ou de collecte du catalyseur qui est reliée à l'extrémité d'aval de la colonne montante, et s'il se produit une accumulation de catalyseur

dans cette chambre, une vaporisation de ces hydrocarbures non-

vaporisés dans le rectificateur peut être suivie par une ad-

sorption dans le lit de catalyseur se trouvant dans la chambre.

Plus particulièrement, lorsque le catalyseur est séparé, dans le rectificateur, de la matière brute adsorbée, les vapeurs de matière brute résultantes passent au travers du-lit de catalyseur qui s'est accumulé dans la chambre de collecte et/ou de séparation de catalyseur et elles peuvent déposer du coke

et/ou des produits de condensation sur le catalyseur dudit lit.

Lorsque le catalyseur portant lesdits dépôts est transféré du

lit dans le rectificateur puis dans le régénérateur, les pro-

duits condensés peuvent créer un besoin d'augmentation de la

capacité de rectification, tandis que le coke peut avoir ten-

dance à augmenter les températures de régénération et/ou

imposer une plus grande capacité de régénération.

Pour les raisons précitées, il est préférable d'empêcher ou de limiter le contact entre les vapeurs de rectification et les accumulations de catalyseur dans la chambre de séparation ou de collecte de catalyseur. Ce problème peut être résolu par exemple en empêchant lesdites accumulations de se former, par exemple à l'exception d'une certaine quantité de catalyseur qui passe

hors-circuit et qui peut rester au fond de la chambre de sépa-

ration et/ou de collecte, le catalyseur qui reste en circulation pouvant être évacué de la chambre rapidement après son dépôt sur le fond de cette dernière. Egalement, pour réduire au

minimum les températures de régénération et l'impératif d'aug-

mentation de la capacité de régénération, il peut être souhai-

table d'adopter dans le rectificateur les conditions de temps, de température et d'atmosphère qui sont suffisantes pour réduire les matières hydrocarburées très volatiles qui sont portées par le catalyseur rectifié à une valeur inférieure ou égale à 10%

du poids de la charge totale de carbone située sur le catalyseur.

Un tel processus de rectification peut, par exemple, consister en un réchauffage du catalyseur, en une rectification à l'aide

de vapeur, l'utilisation de gaz ayant une température considé-

rée comme supérieure à la normale pourdes opérations de cra-

quage catalytique fluide de VGO, par exemple des fumées sortant du régénérateur, ainsi que d'autres gaz de raffinerie tels que les fumées sortant du dispositif d'hydrotraitement (et contenant H2S), de l'hydrogène et autres gaz. Par exemple, on peut faire fonctionner le rectificateur à une température d'environ 5500C

ou plus.

Une conversion substantielle d'huiles carbo-métalliques en produits plus légers, conformément à la présente invention

a tendance à produire et à faire déposer du coke sur le cata-

lyseur en quantité suffisamment grande pour nécessiter d'ap-

porter un certain soin à la régénération du catalyseur.

En vue de conserver une activité appropriée à des catalyseurs

contenant de la zéolite et n'en contenant pas, il est souhai-

table de régénérer le catalyseur dans des conditions de temps,

de température et d'atmosphère qui sont suffisantes pour ré-

duire le pourcentage en poids de carbone subsistant sur le catalyseur à une valeur d'environ 0,25% ou moins, que le

catalyseur porte un gros dépôt de métaux lourds ou non.

De préférence, ce pourcentage en poids est d'environ 0,1% ou moins, et plus avantageusement d'environ 0,05% ou moins, notamment pour des catalyseurs zéolitiques. Les quantités de coke qui doivent par conséquent être éliminées par brûlage des catalyseurs lors du traitement d'huiles carbo-métalliques sont classiquement bien supérieures à ce qui serait le cas lors du craquage d'un gas-oil sous vide VGO. Le terme "coke",

lorsqu'il est utilisé dans la description de la présente in-

vention, doit être entendu comme se rapportant à tout résidu de matière brute non-vaporisée, ou à tout produit de craquage,

si une telle matière existe sur le catalyseur après sa recti-

fication. La régénération du catalyseur, en éliminant par brûlage le coke déposé sur le catalyseur pendant la conversion de

l'huile carbo-métallique, peut être effectuée à toute tempé-

rature appropriée rentrant dans la plage comprise entre environ 593 et 8700C, cette température étant mesurée dans le conduit de sortie de catalyseur du régénérateur. Cette température est

de préférence comprise entre environ 649 et 816 C, plus avanta-

geusement, entre 691 et 774 C, et de façon optimale, entre 718 et 746 C. Le procédé a été mis en pratique par exemple avec un régénérateur à fluidisation dans lequel la température de la phase dense de catalyseur était comprise entre environ

704 et 760 C.

Lors de la régénération du catalyseur utilisé dans le craquage d'huiles carbo-métalliques, on a suggéré par le passé que le succès de l'opération de craquage dépendait de la combustion du coke au contact de gaz de combustion

contenant un excès d'oxygène.

790

Par l'expression "excès d'oxygène", on entend une quantité su-

périeure à la proportior. stoechioeétrique nécessaire pour la combustion de tout l'hydrogène, de tout le carbone et de tous les autres composants combustibles, éventuellement existants, qui sont présents dans ladite fraction sélectionnée de coke immédiatement avant la régénération. Les produits gazeux de combustion qui sont engendrés en présence d'un excès d'oxygène

contiennent normalement une quantité appréciable d'oxygène libre.

Cet oxygène libre, à moins qu'il ne soit enlevé des sous-produits gazeux, ou bien converti sous une autre forme par un processus autre qu'une régénération, apparaît normalement sous forme

d'oxygène libre dans les funées sortant du régénérateur.

Pour obtenir une force suffisante de propulsion permettant de compléter la combustion du coke jusqu'à des niveaux bas, lors7 de la combustion de la totalité ou d'une grande partie du coke avec un excès d'oxygène, la quantité d'oxygène libre

doit être normalement non seulement appréciable mais substan-

tielle, c'est-à-dire qu'il doit exister, dans lecourant total de fumées sortant du régénérateur, une concentration d'au moins 2% molaires d'oxygène libre. Bien qu'une telle technique soit efficace pour atteindre les bas niveaux désirés de carbone sur le catalyseur régénéré, elle présente des limitations et des difficultés d'application, comme cela sera mis en évidence

dans la suite de la description.

Comme cela est d'une pratique courante, la combustion du coke en cours de régénération produit une certaine quantité d'eau du fait de la faible teneur en hydrogène se trouvant normalement dans le coke; cependant, l'oxyde de carbone et le gaz carbonique sont généralement considérés comme les produits principaux de combustion. La conversion du carbone du coke en oxyde de carbone et en gaz carbonique donne lieu à des réactions très exothermiques. Par exemple, la réaction d'oxygène avec du coke pour former du gaz carbonique produit une quantité de chaleur correspondant à 32815 kJ/kg de coke, tandis que la réaction d'oxygène avec du coke ou du carbone pour former de l'oxyde de carbone produit une quantité de chaleur d'environ 9230 kJ/kcg de coke. Plus la quantité de coke devant être bralée pour un poids donné de catalyseur est élevée, plus la quantité de chaleur dégagée en cours de combustion dans le

régénérateur est grande.

La chaleur dégagée par combustion du coke dans le régéné rateur est absorbée par le catalyseur et elle peut être facile-

ment retenue par celui-ci jusqu'à ce que le catalyseur régénéré

soit amené au contact de l'huile carbo-métallique fraîche.

Lors du traitement d'huiles carbo-métalliques jusqu'aux degrés relativement élevés de conversion intervenant dans la présente invention, la quantité de chaleur sortant du régénérateur et qui est transmise à la matière brute fraîche par recyclage du catalyseur régénéré peut dépasser sensiblement la quantité de chaleur à fournir à la colonne montante pour le chauffage et la vaporisation de l'huile carbo-métallique et d'autres matières, pour la réaction endothermique de craquage et pour compenser les pertes thermiques se produisant dans l'installation, etc. En conséquence, conformément à la présente invention, il est

possible de commander, ou de limiter lorsque cela est néces-

saire, dans certaines plages approximatives la quantité de chaleur sortant du régénérateur et transmise à la matière brute fraîche. Cette quantité de chaleur ainsi transmise peut, par exemple, être comprise entre environ 1165 et 2790 kJ, plus

particulièrement, entre environ 1395 et 2095 kJ, et plus parti-

culièrement, entre environ 1510 et 1975 k.J/kg de matière- brute fraîche. Les gammes de valeurs indiquées ci-dessus se rapportent à la chaleur combinée, exprimée en kJ par kg de matière brute fraîche, qui est transmise par le catalyseur à la matière brute, c'est-à-dire à l'huile carbo-métallique, et aux produits de réaction (entre l'entrée en contact de la matière brute avec le

catalyseur et la séparation des produits par rapport au cataly-

seur), en vue de la fourniture de la chaleur de réaction (par exemple pour le craquage) et en vue de tenir compte de la différence d'enthalpie entre les produits et la matière brute fraîche. On ne fait pas intervenir dans lesdites valeurs la chaleur rendue disponible dans le réacteur par l'adsorption de coke dans le.catalyseur, ni la chaleur consommée par le chauffage, la vaporisation ou la réaction des courants de recyclage et des matières ajoutées, telles que l'eau, la vapeur d'eau, le naphta et d'autres donneurs d'hydrogène, des fumées et des gaz inertes,

ou bien par rayonnement et autres pertes.

On peut utiliser dans le procédé selon l'invention une

technique, ou bien une combinaison de techniques, pour comman-

der ou limiter la quantité de chaleur de régénération qui est transmise à la matièére brute fraîche par l'intermédiaire du catalyseur, Par exemple, on peut ajouter un agent de promotion de combustion au catalyseur de craquage en vue de réduire la température de transformation par combustion dau coke en gaz

carbonique et/ou en oxyde de carbone dans le régénérateur.

En outre, on peut évacuer la chaleur du catalyseur par L'in-

termédiaire de dispositifs d'échange de chaleur, notamment

par exemple des échangeurs de chaleur (tels que des ser-

pentins de vapeur) qui sont incorporés au régénérateur propres ment dit, ce qui permet d'extraire de la chaleur du catalyseur en cours de régénération. Les échangeurs de chaleur peuvent être placés dans des tuyaux de transfert de catalyseur, comme

par exemple le tuyau de retour de catalyseur reliant le régé-

nérateur au réacteur, ce qui permet d'évacuer la chaleur

contenue dans le catalyseur après sa régénération.

La quantité de chaleur fournie au catalyseur dans le régéné-

rateur peut être limitée par réduction de l'isolation établie sur le régénérateur, afin de permettre une certaine perte de chaleur vers l'atmosphère environnante, notamment si on a à traiter des matières brutes ayant une capacité de formation de colze excessivement élevée; en général, on considère cette perte de chaleur vers l'atmosphère comme économiquement moins souhaitable que.certaines des autres variantes définies cil

dessus. On peut également injecter des fluides de refroidis-

sement dans le régénérateur, par exemple de l'eau et/ou de la vapeur d'eau, de manière à augmenter la quantité de gaz inerte disponible dans le régénérateur pour une absorption

et une évacuation de la chaleur.

Qu'elle soit mise en pratique avec les techniques précitées

ou non, la présente invention fait intervenir la technique con-

sistant à commander ou limiter la chaleur transmise à la matière brute franche par recyclage du catalyseur régéndré tout en maintenant un rapport spécifié entre le gaz carbonique et l'oxyde de carbone qui sont formés dans le régénérateur pendant que ces gaz sont en contact d'échange

de chaleur avec le catalyseur soumis a la régénération.

D'une façon générale, la totalits ou une grande parzie en poids du coke se trouvant sur le catalyseur in-iatement avant 'a régénération est enlevée dans au moins une zone de combustion dans laquelle le rapport précité est commandé de la façon décrite dans la suite. Plus particulièrement, au moins la majeure partie en poids du coke se trouvant sur le catalyseur, à savoir de préférence au moins environ 65% et plus avantageusement au moins environ 80% en poids dudit coke, est enl.evée dans une zone de combustion oG le rapport molaire COz/CO est maintenu

à un niveau bien inférieur à 5, par exemple d'environ. 4 ou moins.

En considérant du point de vue inverse le rapport molaire Ca2/CO, il est préférable que ce rapport soit au moins égal à environ 0,25, de préférence au moins égal à environ 0,3, encore plus

avantageusement de l'ordre de 1, ou même égal ou supérieur à 1,5.

Bien que les spécialistes en la matière soient au courant des techniques servant à empêcher la combustion de CO en C2Oz, on a proposé que le rapport molaire CO/COa soit maintenu à une valeur inférieure à 0,2 lors de la régénération d'un catalyseur

portant de forts dépOts de métaux lourds à la suite du traite-

ment d'huiles carbo-métailiques; a cet égard, on pourra se

référer par exemple au brevet des E.U.A. No. 4 162 213.

Cependant, dans le procédé selon l'invention, un mode préféré d'application consiste à augmenter au maximum la production de CO pendant la régénération du catalyseur de façon à obtenir une teneur en carbone d'environ 0,1% ou moins, et de préférence d'environ 0,05% ou moins. En outre, conformément à un autre mode préféré d'application du procédé selon l'invention, on peut effectuer l'opération intermédiaire de régénération, dans son ensemble, de façon à obtenir les bas niveaux de carbone mentionnés ci-dessus sur le catalyseur régénéré avec un manque d'oxygène. Plus spécifiquement, la quantité totale

d'oxygène intervenant dans un ou plusieurs stades de régéné-

ration peut être, et est de préférence inférieure à la valeur stoechiométrique qui serait nécessaire pour braler tout l'hydrogène se trouvant dans le coke en H20 et pour

braler tout le carbone se trouvant dans le coke en CO;.

Si le coke contient d'autres combustibles, la valeur stoe-

chiométrique mentionnée ci-dessus peut être ajustée de façon à Incorporer la quantité d'oxygène nécessaire pour assurer

également leur combustion.

247O79O

Une autre technique particulièrement avantageuse pour la commande ou la restriction de la chaleur de régénération qui est fournie à la charge brute fraîche, c'est-à-dire à l'huile

carbo-métallique, par le catalyseur recyclé, consiste à trans-

férer une partie de la chaleur portée par le catalyseur recyclé

à des matières additionnelles qui sont introduites dans le réac-

teur, tel que l'eau, la vapeur d'eau, le naphta, d'autres donneurs d'hydrogène, des fumées, des gaz inertes et d'autres matières gazeuses vaporisables pouvant être introduites dans

le réacteur.

Plus la quantité de coke devant être brûlée pour un poids donné de catalyseur est grande, plus le risque d'exposition du catalyseur à des températures excessives est élevé. Un grand nombre de catalyseurs de craquage, par ailleurs souhaitables

et utilisables, sont particulièrement sujets à une désactiva-

tion à des températures élevées et, parmi ces catalyseurs, il en existe certain de types coûteux, à savoir à zéolite ou tamis moléculaire. Les structures cristallines des zéolites et des

structures poreuses de supports de catalyseurs sont générale-

ment un peu sujettes à une dégradation thermique et/ou hydro-

thermique. L'utilisation de tels catalyseurs dans des processus de conversion catalytique d'huiles carbo-métallîques crée une obligation d'effectuer une régénération qui ne détruise pas

le catalyseur en l'exposant à des températures excessives.

Une telle condition peut tre satisfaite à l'aide d'un pro-

cessus de régénération en plusieurs phases, qui consiste à faire passer du catalyseur usé dans une première zone de

régénération et à introduire dans celle-ci un gaz oxydant.

La quantité de gaz oxydant qui pénètre dans cette première zone et la concentration d'oxygène, ou de gaz porteur d'oxygène dans ladite zone, sont suffisantes pour produire seulement une

conversion partielle désirée de coke se trouvant sur le cata-

lyseur en oxyde de carbone. Le catalyseur partiellement régénéré est ensuite évacué de la première zone de régénération, et il

est transféré dans une seconde zone de régénération. On intro-

duit dans cette seconde zone un gaz oxydant de façon à établir une concentration en oxygène, ou en gaz contenant de l'oxygène, qui est plus élevée que dans la première zone, afin de compléter

l'enlèvement du carbone jusqu'au niveau désiré.

;1 ne catalyseur rtecne-re eut ensuite être évacué de la seconde zone.z recyclé dans le réacteur de meanfre à entrer en contact avec de la matière brute fraîche. Un exemple d'un tel procédé de régénération en phases multiples a été décrit dans le brevet des Etats-Unis d''mérique -o. 2 938 739. Une régénération en pchases multiples offre la possibi-lité d'une combinaison d'une régénération avec deficience d'oxygène et Gd'un contrôle du rapport molaire CO/CO2. En consequence, environ 50% ou plus, de preférence environ 65% a 95%, et plus avantageusement environ 80% à 95% en p.oids du coke se trouvant sur le catalyseur i.médiatement avant la régénération peuvent être enlevés en une ou plusieurs phases de régénération dans lesquelles le rapport molaire CO/COa est contrôlé de la manière décrite ci-dessus. En coordination avec ce qui a été précisé cidessus, la dernière fraction de 5% ou plus, ou bien de 10% ou plus en poids du coke initialement présent, jusqu'à la

quantité tonale de coke subsistant après la ou les phases pré-

cédentes de régénération, peut être enlevée dans une phase ultérieure de régénération dans laquelle intervient plus d'oxygène. On peut effectuer une telle opération de ranière que la quantité totale de fumées obtenue après terminaison de tout le processus de régénération contienne peu ou pas d'oxygène en excès, c'est-à-dire une quantité de l'ordre d'environ 0, 2% molaire ou moins, ou même d'environ 0,1% molaire ou moins, cette valeur étant bien inférieure à la valeur de 2% molaire qui a été proposée par ailleurs. En conséquence, la

technique de régénération en phases multiples est particultè-

rement avantageuse du fait qu'elle fournit un autre moyen

comnode de limiter la chaleur de régénération qui est trans-

mise à la matière brute frainche par l'intermédiaire du cata-

lyseur régénéré et/ou pour réduire le risque de désactivation thermique, tout en offrant simultanément la pccssibilité de réduire le niveau de carbone se trouvant sur le catalyseur régénéré à de très faibles pourcentages (par exemple d'environ G,1% ou moins) qui produisent en particulier une amélioration

de l'activité du catalyseur.

En outre, lorsque les ccnditior.s de régénération, par exemple la température ou l'atmosphère, sont bien moins sévères dans la seconde zone que dans la première (la différence étant par exempie d'environ 5 C, et de préférence d'au moins environ 10 C), la partie de la séquence de régénération qui fait intervenir les c.,ncltions les plus sévères est effectuée alors qu'il existe

encore une quantité appréciable de cc.xe sur le catalyseur.

Une telle opération peut assurer une certalne protection du catalyseur dans les conditions plus sévèreso Dans un mode particulièrement avantageux d'application de l'invention, on

effectue une régénératlon fluidisée en deux étapes à une tempé-

rature maximale d'environ 815óC, avec réduction de la tempéra-

ture d'au moins environ 5 ou 10 C dans la phase dense de la seconde étape par comparaison à la phase dense de la première étape, et avec réduction de la quantité pondérale de carbone se trouvant sur le catalyseur jusqu'à environ 0,05% ou moins,

ou même jusqu'à environ 0,025% ou moins, dans la seconde zone.

En fait, on peut facilement régénérer le catalyseur jusqu'à des niveaux de carbone aussi faibles que 0,01% par ladite technique, même si la quantité de carbone se trouvant sur le

catalyseur avant régénération est aussi élevée qu'environ 1%.

Dans la plupart des circonstances, ilestimportant de s'assurer que des gaz contenant de l'oxygène adsorbés ne sont

pas entraînés dans la colonne montante par le catalyseur recyclé.

En conséquence, à chaque fois qu'une telle action est considérée

comme nécessaire, on peut effectuer la rectification du cataly-

seur déchargé du régénérateur à l'aide de gaz de rectification

appropriés en vue d'éliminer des gaz contenant de l'oxygène.

Cette rectification peut, par exemple, être effectuée à des o.nmpératures relativenent élevées, par exemple d'environ 732 à 743 C, en utilisant de la vapeur d'eau, de l'azote ou un

autre gaz inerte comme le ou les gaz de rectification.

L'utilisation d'azote et d'autres gaz inertes est avantageuse du point de vue d'éviter la tendance à une désactivation

hydrothermique du catalyseur qui pourrait résulter de l'uti-

lisation de vapeur d'eau.

k470790

Les comrentaires et la description qui vont suivre, qui se

rapportent aux moyens permettant d'agir sur les métaux, le car-

bsne et la chaleur, peuvent faciliter l'obtention des meilleurs

résultats lors de la mise en pratique de la présente invention.

Puisque ces considérations se rapportent en majeure partie à ce qu'on considère comme le meilleur mode opératoire, on voit

que l'invention n'est pas limitée aux modes particuliers d'ap-

piication qui vont être décrits dans la suite. En outre, puisque certains de ces commentaires sont nécessairement basés sur des

considérations théoriques, il n'y a pas intention d'un assujet-

tissemernt à une théorle quelconque, que cela soit effectivement

exprin.mé, ou bien suggéré implicitement dans la description qui

va suivre.

Bien que cela fasse l'objet d'une discussion séparée dans la suite, on se rend compte que les moyens d'action sur les métaux, sur le carbone et sur la chaleur sont liés entre eux

et sont interdépendants à la fois en théorie et en pratique.

Bien que la formation et le dépôt de coke sur le catalyseur résultent principalement des quantités relativement grandes de précurseurs de coke existant dans des huiles carbo-métalliques, la production de coke est amplifiée par de fortes accumulations de métaux, qui peuvent aussi avoir une influence perturbatrice sur les performances d'un catalyseur. En outre, le degré de succès rencontré avec les moyens d'action sur des métaux et sur le carbone a une influence directe sur le degré nécessaire

de contrôle de la chaleur. Egalement, certaines des phases inter-

venant dans les moyens d'action sur les métaux se sont avérées très utiles en ce qui concerne les moyens d'action sur le

carbone et la chaleur.

Comme indiqué précédemment, la présence d'une forte accu-

mulation de métaux lourds sur le catalyseur a tendance à aggra-

ver le problème de la déshydrogénation et de la condensation aromatique, en provoquant une augmentation de la production de gaz et de coke pour une matière brute ayant une valeur donnée

de carbone Ramsbottom. L'introduction de quantités substan-

tielles a'eau dans le réacteur, soit sous forme de vapeur, soit sous forme d'eau liquide, apparalt extrêmement avantageuse du point de vue du maintien des métaux lourds sour une forme moins perturbatrice, à savoir sous la forme d'oxyde au lieu de la forme métallique. Cela contribue à maintenir la sélectivité désirée. Egalement, une installation dans laquelle on sélectionne

les composants et les temps de séjour afin de réduire le rap-

port entre le temps de séjour du catalyseur dans le réacteur et le temps de séjour du catalyseur dans le régénérateur a tendance à réduire le rapport des temps pendant lesquels le

catalyseur est respectivement soumils à des conditions de réduc-

tion et à des conditions d'oxydation. Cela contribue également

à faciliter le maintien des niveaux désirés de sélectivité.

On peut observer aisément si la teneur en métaux du cata-

lyseur est contrôlée de façon satisfaisante en surveillant la

quantité totale d'hydrogène et de méthane produit dans le réac-

teur et/ou le rapport entre l'hydrogène et le méthane ainsi

produit. En général, on considère que le rapport molaire hydro-

gène/méthane doit être inférieur à environ 1, et de préférence

inférieur à 0,6 ou moins, la valeur de 0,4 ou moins étant consi-

dérée comme optimale.

Un contrôle précis du carbone permet d'améliorer à la fois la sélectivité (c'est-à-dire la capacité de production maximale

de produits de valeur) et la capacité de production de chaleur.

En général, les techniques de contrôle de métaux décrites ci-

dessus facilitent également le contrôle du carbone.

L'utilité d'une addition d'eau en ce qui concerne le contrôle de carbone a déjà été précisée d'une façon très détaillée dans

la partie de la description se rapportant aux matières addi-

tionnelles à introduire dans la zone de réaction. En général,

des techniques améliorant la dispersion de l'huile carbo-

métallique dans la zone de réaction sont également intéressantes;

elles consistent par exemple à utiliser des dispositifs de géné-

ration de brouillard pour faciliter la dispersion de la matière brute. Le rapport catalyseur/huile constitue également un facteur intervenant dans le contrôle de chaleur. Comme dans les procédés connus de craquage catalytique fluide FCC de gas-oils sous vide VGO, on peut contrôler la température de réacteur, dans la mise en pratique de la présente invention, en assurant respectivement une augmentation ou une réduction du débit de

catalyseur régénéré chaud introduit dans le réacteur, en ré-

ponse à une diminution ou à une augmentation de la température de réacteur, à savoir typiquement la température de sortie dans le cas d'un réacteur du type à colonne montante. Lorsque le dîspositif de commande automatique d'introduction de catalyseur est réglé de façon à maintenir un rapport catalyseur/huile excessif, on peut s'attendre à des valeurs inutilement grandes de production de carbone et de dégagement de chaleur par rapport au poids de la matière brute franche introduite dans la zone de réaction.

Des températures de réacteur relativement élevées sont éga-

lement avantageuses du point de vue du contrôle du carbone.

De telles températures élevées provoquent une vaporisation plus complète de la matière brute et une meilleure séparation des

produits formés par rapport au catalyseur.

Le contrôle du carbone peut également être facilité par une limitation appropriée de la pression totale régnant dans

le réacteur et de la pression partielle de la matière brute.

En général, pour un degré donné de conversion, une réduction relativement faible des pressions mentionnées ci-dessus permet de diminuer sensiblement la production de coke. Cela peut être

imputé au fait que la limitation de la pression totale a ten-

dance à améliorer la vaporisation des composants de points

d'ébullition élevés de la matière brute, à favoriser' le cra-

quage et à faciliter la séparation par rapport au catalyseur à la fois de la matière brute non-convertie et des produits de craquage de points d'ébullition élevés. Il peut être utile

à cet égard de limiter la baisse de pression en aval du réacteur.

Cependant, il est souhaitable ou nécessaire de faire fonctionner l'installation à une pression totale plus élevée, par exemple à cause de limitations fonctionnelles (notamment une baisse de pression dans les équipements placés en aval), on peut obtenir les avantages définis cidessus en limitant la pression partielle de matière brute. On a indiqué ci-dessus des plages appropriées de pression totale de réacteur et de pression partielle de matière brute et, d'une façon générale, il est souhaitable d'essayer de

réduire au minimum les pressions rentrant dans lesdites plages.

La brusque séparation du catalyseur par rapport aux vapeurs produites et c la matière brute nncr.-convertie (éventuellement existante) est également d'un grand secours, C'est pour cette raison que le type préféré d'installation pour la mise en pratique de ce processus correspond à la technique et à l'ap- pareillage <appelé "colonne montante ventilée"), oui ont fait

l'objet des brevets des E.U.A. Nos. 4 070 150 et 4 066 533.

Pour des raisons semblables, il est avantageux de réduire

autant qu'il est possible le temps s'écoulant entre la sépara-

tion du catalyseur par rapport aux vapeurs produites et le début de la rectification. La colonne montante ventilée et la rectification rapide ont tendance à réduire le risque de cokéfaction de matière brute nonconvertie et de produits de craquage de points d'ébullition élevés qui ont été adsorbés

par le catalyseur.

Un mode opératoire particulièrement avantageux du point de vue du contrôle du carbone consiste à appliquer le procédé avec un réacteur à colonne montante ventilée, en utilisant, si nécessaire, un donneur d'hydrogène, tout en maintenant la pression partielle de matière brute et la pression totale de réacteur à des valeurs aussi faibles que possible, et en incorporant des quantités relativement grandes d'eau, de vapeur d'eau et, le cas échéant, d'autres diluants, en vue d'obtenir les nombreux avantages qui ont été précisés en détail ci-dessus. En outre, lorsqu'on introduit dans la zone de réaction de l'eau liquide, de la vapeur d'eau, des donneurs d'hydrcgène, de l'hydrogène et d'autres matières gazeuses ou

* vaporisables, l'existence de ces matières fournit une possibi-

lité de contriôle additionnelle du rapport catalyseur/huiie.

Ainsi, par exemple, l'opération consistant à augmenter ou à réduire le rapport catalyseur/huile pour un degré donné d'augmentation de la température de réacteur peut être réduite ou éliminée en faisant intervenir en substitution une réduction ou une augmentation appropriée des proportions de chargement de l'eau, de la vapeur d'eau et d'autres matières gazeuses vaporisables, ou bien une réduction ou une augmentation appropriée de la proportion d'eau par rapport à la vapeur et/ou à d'autres matières gazeuses produites dans la zone de réaction. Le ccntrôle de ia chaleur fait intervenir des moyens de commande de la quantité de chaleur dégagée dans différentes parties del'ir.stallation et/ou des moyens pour exploiter de

façon satisfaisante cette chaleur lorsqu'elle est dégagée.

A la différence des procédés classiques de craquage catalytique fluide FCC de gas-oils sous vide VGO, dans lesquels on rencontre

habituellement une difficulté pour produire une quantité suffi-

sante de chaleur en cours de régénération en vue d'assurer l'équilibre thermique du réacteur, le traitement d'huiles carbo-métalliques permet, d'une façon générale, de produire

assez de chaleur pour assurer son contrôle précis.

Ce contrOle de chaleur peut être facilité par différentes techniques qui sont en relation avec les matières introduites

dans le réacteur. Ainsi, on peut augmenter au maximum l'absorp-

tion de chaleur par l'huile carbo-métallique par un préchauffage

minimal de cette huile, la seule condition étant que la tempé-

rature de l'huile carbo-métallique soit suffisamment élevée pour que la matière soit assez fluide pour être pompée et

dispersée correctement dans le réacteur. Lorsque le cataly-

seur est maintenant dans un état très actif avec suppression

de la formation de coke (contrôle des métaux), en vue d'ob-

tenir un haut rendement de conversion, ce haut degré résultant de conversion et l'augmentation de sélectivité permettent

d'augmenter l'absorption de chaleur dans la réaction.

En général, des températures élevées dans le réacteur favori-

sent l'activité de conversion du catalyseur par comparaison à des constituants plus réfractaires et de points d'ébullition

supérieurs, qui ont un grand pouvoir de formation de coke.

Bien que la vitesse de désactivation du catalyseur puisse

ainsi Atre augmentée, la plus haute température de fonction-

nement a tendance à contrebalancer cette perte d'activité.

De plus hautes températures régnant dans le réacteur contri-

buent également à améliorer l'indice d'octane, ce qui compense l'effet de réduction de cet indice par un fort dépôt de carbone. On a également décrit ci-dessus d'autres techniques d'abscrption de chaleur en relation avec l'introduction d'eau, de vapeur d'eau et d'autres matières gazeuses ou vaporisables

dans le réacteur.

L'étape de rectification et les différentes techniques de régénération. qui ont été décrites ci-dessus sont utiles pour

contrôler le dégagement de chaleur dans le régénérateur.

Bien que l'enlèvement de la chaleur contenue dans le catalyseur dans le régénérateur, ou en aval de celui-ci, à l'aide d'échan- geurs de chaleur (notamment des serpentins de passage de vapeur) ait été proposé comme un moyen de contrôle du dégagement de chaleur, les techniques ci-dessus, consistant dans une régénération à étapes multiples et dar.s un contrôle du rapport CO/CO2 (dans le cas d'une régénération à une seule étape ou à

plusieurs étapes) sont considérées co.mme plus avantageuses.

L'utilisation de serpentins de passage de vapeur est considérée comme partiellement désavantageuse du fait qu'un serpentin de vapeur ou un échangeur de chaleur branché dans le régénérateur ou dans le tuyau de retour de catalyseur produit généralement une augmentation du rapport catalyseur/huile, et par conséquent une augmentation des taux de production de carbone dans le

réacteur et de dégagement de chaleur dans le régénérateur.

Comme indiqué ci-dessus, l'invention peut être mise en pratique conformément aux modes opératoires décrits ci-dessus et à de nombreux autres modes. On va décrire dans la suite deux exemples donnés pourillustrer de façon non-limitative la présente invention, en référence aux schémas indiqués sur les Figures annexées 1 et 2, La Figure 1 est un schéma d'une installation pour la mise en pratique du procédé selon l'invention. La matière brute, constituée par une huile carbo-métallique (et qui peut avoir été préchauffée dans un réchauffeur, non représenté)

et de l'eau (lorsqu'elle est utilisée)fournie par l'intermé-

diaire d'un tuyau 9 parviennent par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation en matière brute 10, comportant une vanne de commande 11, dans une structure en Y désignée par 12 et o elles se mélangent avec un écoulement de catalyseur arrivant par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation 13 et commandé à l'aide d'une vanne 14. Il va de soi qu'on peut utiliser une diversité de dispositifs mélangeurs et qu'on peut prévoir des moyens permettant l'introduction des autres matières d'addition décrites ci-dessus. Le mélange de catalyseur et

d'huile carbo-métallique, avec ou sans lesdites matières d'ad-

dition, est ensuite introduit dans une colonne montante 18l Bien que la colonne montante 18 apparaisse commre orientée verticalement sur le dessin, les spécialistes en la matière se rendront compte que cette colonne montante n'a pas besoin d'être verticale, du fait qu'on connaît des réacteurs du type à colonne montante dans lesquels une partie appréciable de ladite colonne n'est pas disposée verticalement. En conséquence,

il est envisagé d'utiliser également des colonnes montantes tu-

bulaires pouvant présenter des parties inclinées, à savoir d'au

moins environ 30 . On sait également utiliser des colonnes mon-

tantes qui comportent aussi bien des parties verticales ou

inclinées avec écoulement descendant que des parties horizon-

tales. On connaît également des colonnes montantes cintrées dans lesquelles il existe à la fois des segments dirigés vers le haut et des segments dirigés vers le bas. En outre, il est tout à fait possible de mettre en pratique le procédé selon L'invention avec un tuyau incliné et/ou vertical dans lequel l'huile carbo-métallique et le catalyseur sont introduits à un niveau supérieur et s'écoulent ensuite vers le bas sous l'influence de la gravité. En conséquence, d'une façon générale,

l'invention envisage l'utilisation de chambres de réaction com-

portant un grand rapport L/D et présentant un écart important

par rapport à l'horizontale.

A l'extrémité supérieure de la colonne montante 18, il est

prévu une chambre 19 qui reçoit le catalyseur provenant de la-

dite colonne. Bien que la chambre 19 puisse être une chambre de séparation et de collecte de catalyseur de type classique, il est préférable de prévoir des moyens obligeant les vapeurs produites à subir un changement suffisant de direction par rapport à la direction suivie par les particules de catalyseur, de façon que lesdites vapeurs soient séparées brutalement et efficacement du catalyseur. De préférence, cela correspond à une séparation "balistique" des particules de catalyseur et

des vapeurs produites, comme décrit ci-dessus.

Sur le schéma de la Figure 1, la chambre de séparation 19 comprend un prolongement supérieur 20 de la colonne montante

tubulaire 18, pourvu d'une partie haute ouverte 21 par l'in-

termédiaire de laquelle les particules de catalyseur sont déchargées. Ce mode de réalisation fait intervenir ce qu'on appelle la colonne montante "ventilée" qui a été décrite dans

les brevets américains mentionnés ci-dessus.

Du fait de la nature réfractaire des fractions carbo-métalliques, il est nécessaire d'opérer dans des conditions relativement sévères, mais la séparation rapide du catalyseur par rapport aux produits de craquage légers dans la colonne montante empêche un craquage excessif de produits liquides souhaitables, tels que l'essence, en produits gazeux. Les vapeurs produites subissent un changement brutal de direction vers un conduit latéral 22 prévu sur le côté du prolongement 20 de la colonne montante, les particules de catalyseur étant en majeure partie incapables de suivre les vapeurs précitées en direction du

conduit 22.

Les vapeurs et les quelques particules qui les ont suivi en direction du conduit 22 sont transférées par l'intermédiaire

d'un tuyau transversal 23 jusque dans unséparateur à cyclone 24.

Un avantage du système à colonne montante ventilée consiste en

ce qu'il peut fonctionner de façon satisfaisante avec un sépa-

rateur à cyclone à un seul étage. Cependant, dans le mode de réalisation considéré, le séparateur à cyclone 24 est utilisé comme séparateur primaire, qui est relié par l'intermédiaire

d'un tuyau de transfert 17 avec un séparateur à cyclone secon-

daire 25 facultatif. L'ensemble séparateur à cyclones, qu'il soit du type A un seul étage ou a étages multiples, sépare des vapeurs produites les petites quantités de catalyseur qui ont pénétré dans le conduit latéral 22. Les vapeurs produites sont évacuées de la chambre de séparation 19 par l'intermédiaire

d'un tuyau de décharge 26.

Les particules de catalyseur qui sont déchargées à la

partie haute ouverte 21 du prolongement 20 de la colonne mon-

tante, ainsi que les particules de catalyseur qui sont déchar-

gées des branches de décharge 27 et 28 des cyclones primaire

et secondaire 24, 25, tombent au fond de la chambre de sépara-

tion 19. La quantité et le temps de séjour du catalyseur dans

la chambre 19 sont de préférence réduits au minimum.

Pendant le démarrage, les particules de catalyseur existantes peuvent être maintenues en suspension à l'aide de buses de

brassage 30 qui sont alimentées en vapeur d'eau par l'intermé-

diaire d'un tuyau d'alimentation 29. Du catalyseur usé débordant

du fond de la chambre de séparation 19 parvient, par l'intermié-

diaire d'une dérivation 31, dans une chambre de rectification 32

qui est équipée de chicanes 33 et d'une de vapeur d'eau 34.

Cependant, on peut utiliser avec ou à la place de la vapeur d'eaul'un quelconque des autres gaz de rectification qui ont

été indiqués ci-dessus.

Le carbone se trouvant sur la surface du catalyseur est

brûlé dans le dispositif de combustion 38 qui reçoit du cata-

lyseur rectifié par l'intermédiàire de la colonne descendante 39 et de la vanne de commande 40.Des ventilateurs 41 et 42, coopérant avec un ensemble de vannes et de tuyaux désigné par 44, alimentent en air les buses d'air de combustion 48 prévues à la base du dispositif de combustion 38, ainsi que

les buses de brassage 49 placéesaàun niveau plus élevé.

On peut utiliser au démarrage de l'installation opérant sur du gas-oil sous vide VGO, un réchauffeur d'air 43, bien qu'il

ne soit habituellement pas employé lorsdu traitement d'hydro-

carbures lourds conformément à la présente invention; ensuite, lorsque l'installation est commutée sur le traitement d'une huile carbométallique, on peut arrêter le réchauffeur d'air

(ou tout au moins réduire ses conditions de marche).

On peut prévoir un dispositif supplémentaire d'alimentation

en combustible pour débiter du combustible par l'intermé-

diaire des buses d'air de combustion 48; cependant, ce com-

bustible supplémentaire est habituellement inutile puisque le carbone déposé sur le catalyseur produit du combustible

en quantité plus que suffisante pour maintenir les tempéra-

tures requises dans la zone de régénération. Le catalyseur régénéré, dont la majeure partie du carbone a été éliminée

par brûlage, sort du dispositif de combustion par l'intermé-

diaire d'un orifice supérieur 50 et il parvient, à l'aide d'un tuyau transversal 51,dans une chambre secondaire 52 o il est dévié vers la partie inférieure de la chambre à

l'aide d'une chicane 53. Bien que l'utilisation d'une régé-

nération en deux étapes ait été envisagée,et soit préférée, on fait fonctionner la chambre secondaire 52, dans ce mode particulier de réalisation,principalement comme une chambre séparatrice, bien qu'elle puisse être utilisée pour enlever une quantité supplémentaire de carbone afin d'abaisser sa

teneur à 0,01% ou moins dans les étapes finales de régénération.

Le catalyseur peut suivre trois directions différentes à partir de la chambre secondaire 52. Une partie du catalyseur

peut être renvoyée au dispositif de combustion 38 par l'inter-

médiaire d'une poudre de recyclage de catalyseur 55 et d'une vanne de commande 56 en vue d'assurer un contrôle de génération de la chaleur dans le dispositif de combustion. Une partie du catalyseur est entraînée dans les gaz produits, par exemple dans l'oxyde de carbone CO et/ou dans le gaz carbonique C02, qui sont engendrés par combustion du carbone se trouvant sur le catalyseur dans le dispositif de combustion et, en outre, les fines de catalyseur entraînées passent par le haut de la chambre 52 pour parvenir dans deux groupes de cyclones primaires et secondaires, désignés dans leur ensemble par 57 et 58 et qui

séparent lesdites fines de catalyseur des gaz de combustion.

Le catalyseur collecté dans les cyclones 57, 58 et déchargé par l'intermédiaire de leurs branches inférieures est dirigé vers le fond de la chambre 52 o le catalyseur est maintenu en suspension par des buses d'introduction de gaz inerte et/ou

de vapeur d'eau 59 et par un ensemble de chicanes 54, ce der-

nier ensemble facilitant la décharge du catalyseur régénéré par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 69 vers le tuyau d'alimentation en catalyseur 13 par l'intermédiaire duquel il est recyclé en vue d'un contact avec la matière brute

fraîche dans la structure en Y 12, comme précédemment décrit.

Les gaz de combustion produits par régénération du cata-

lyseur et séparés des fines de catalyseur entraînées par les cyclones primaires et secondaires 57, 58 de la chambre 52 sont déchargés par l'intermédiaire des tuyaux de sortie 61, 62

et des échangeurs de chaleur 60, 63. Du fait que ces gaz con-

tiennent des quantités importantes de CO, on peut les faire par-

venir, par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation en gaz 64, dans un four 65, prévu sur option et dans lequel l'oxyde de carbone CO est brûlé de manière à chauffer un serpentin 66

relié A une chaudière à vapeur 67. De la chaleur supplémen-

taire peut être fournie à la chaudière par l'intermédiaire d'une boucle 68, qui canalise du fluide de la chaudière 67 vers les échangeurs de chaleur 60, 63, puis qui le ramène à la chaudière. Cela ne constitue évidemment qu'un exemple de réalisation des nombreux dispositifs de régénération qu'il est possible d'utiliser. La quantité de chaleur retransmise du

régénérateur à la colonne montante par l'intermédiaire du cata-

lyseur régénéré peut ètre contrôlée par l'un quelconque des

autres moyens décrits ci-dessus; cependant, la présente inven-

tion permet d'agir sur les proportions relatives d'oxyde de carbone et de gaz carbonique pendant que le catalyseur se trouve en condition d'échange de chaleur avec les gaz de combustion résultant d'une régénération. Cette même technique intervient également dans le mode particulièrement préféré de réalisation

décrit en référence à la Figure 2.

Sur la Figure 2, on a désigné par la référence 80, une

vanne de commande de matière brute, c'est-à-dire d'huile carbo-

métallique, qui est prévue dans le tuyau d'alimentation 82.

Il est en outre prévu un tuyau d'alimentation 83 qui (lorsqu'il est utilisé) permet l'introduction d'eau liquide dans la matière

brute. Un échangeur de chaleur 81, branché dans le tuyau d'ali-

mentation 82, joue le rôle d'un réchauffeur de matière brute,

de sorte que de la matière brute préchauffée peut être trans-

férée jusqu'à la base du réacteur 91 du type colonne montante.

Du catalyseur est fourni au réacteur par l'intermédiaire d'un tuyau 86, l'écoulement de catalyseur étant réglé à l'aide d'une vanne de commande 87 et d'un équipement de commande automatique approprié (non représenté), cet équipement étant bien connu des spécialistes au courant de la conception et du fonctionnement

des installations de craquage du type à colonne montante.

La colonne montante 91 peut facultativement comporter des moyens d'injection d'eau, de vapeur d'eau et, le cas échéant, d'autres matières gazeuses et/ou vaporisables en vue de remplir la fonction définie cidessus. Le réacteur est équipé d'une chambre de séparation 92, semblable à la chambre 19 du réacteur

de la Figure 1, et le mode de réalisation de la Figure 2 com--

prend par conséquent des moyens pour faire subir aux vapeurs produites un changement de direction en vue d'une séparation brutale et efficace par rapport au catalyseur, comme dans le mode de réalisation précédemment décrit. Le catalyseur est évacué de la chambre de séparation 92 par l'intermédiaire d'un rectificateur 94, qui fonctionne d'une manière semblable au rectificateur 32 de la Figure 1. Du catalyseur usé passe du rectificteur 94 dans le régénérateur 101 par l'intermédiaire d'un tuyau de transfert de catalyseur usé 97, qui est pourvu

d'une vanne à opercule 98 pour la commande de l'écoulement.

Le régénérateur 101 est divisé en une chambre supérieure 102 et une chambre inférieure 103 à l'aide d'un panneau de cloisonnement 104 qui est situé entre les extrémités supérieure et inférieure du régénérateur. Le catalyseur usé provenant du tuyau de transfert 97 pénètre dans la chambre supérieure 102 o le catalyseur est partiellement régénéré. Un collecteur 106 en forme d'entonnoir, comportant un bord supérieur biseauté, reçoit du catalyseur partiellement régénéré provenant de la surface supérieure de la phase dense de catalyseur se trouvant

dans la chambre supérieure 102 et le fait parvenir, par l'in-

termédiaire d'une dérivation 107 comportant un orifice de sortie 110, en dessous de la surface supérieure de la phase dense de catalyseur se trouvant dans la chambre inférieure de régénération 103. Au lieu d'utiliser la branche interne de décharge de catalyseur 107, on peut utiliser une branche externe de décharge. Une vanne prévue dans cette branche externe de décharge permet de contrier le temps de séjour de catalyseur

et son débit dans et entre les chambres supérieure et inférieure.

De l'air est fourni au régénérateur par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation 113o Une partie de l'air parvient, par l'intermédiaire d'un tuyau de dérivation 114, à un raccord

115 pénétrant vers le haut à l'intérieur d'une chambre stabi-

lisatrice 111 le long de son axe central. Du catalyseur se trouvant dans la chambre 103 peut accéder au volume délimité à l'intérieur de la chambre stabilisatrice 111 entre ses parois et le raccord 115, Un petit raccord (non représenté) prévu dans le volume précité assure le brassage du catalyseur et le propulse

vers le haut en direction d'un distributeur annulaire (non-

représenté), disposé horizontalement et o la partie supérieure

ouverte de la chambre 111 débouche dans la chambre 103.

Le reste de l'air passant par le tuyau d'alimentation 113

peut être chauffé dans un réchauffeur d'air 117 (au moins pen-

dant l'étape de démarrage avec du VGO), puis il est introduit dans l'entrée 118 du distributeur annulaire précité, qui peut

être pourvu de trous, de buses ou d'autres ouvertures qui éta-

blissent un écoulement ascendant de gaz en vue de fluidiser le

catalyseur partiellement régénéré dans la chambre 103.

L'air introduit de La manière décrite ci-dessus termine dans la chambre 103 la régénération du catalyseur partiellement régénéré qui est reçu par l'intermédiaire du tuyau de descente 107. La quantité d'air fournie est suffisante pour que l'air 3 et/ou les gaz de combustion résultants soient encore capables d'entretenir la combustion lorsqu'ils atteignent la partie haute de la chambre 103. Le tuyau de descente 107 passe par une ouverture élargie ménagée dans le panneau 104, sur lequel est fixé un distributeur de gaz 120, placé concentriquement au tuyau 107 et l'entourant. Par l'intermédiaire du distributeur

de gaz 120, des gaz d'entretien de combustion, qui sont mainte-

nant partiellement appauvris, sont introduits dans la chambre supérieure de régénération 102 ou ils entrent en contact, eh vue d'une oxydation partielle, avec le catalyseur usé provenant du tuyau de transfert 97. Des éléments évidés 121, ou d'autres organes appropriés prévus dans le distributeur de gaz 120, contribuent à l'établissement d'une distribution uniforme du gaz d'entretien de combustion, partiellement appauvri, dans la chambre supérieure 102. De l'air supplémentaire, ou d'autres fluides, peuvent être introduits dans la chambre supérieure 102, le cas échéant par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation 122 qui se décharge dans ou au travers du distributeur de gaz 120.

Du-catalyseur complètement régénéré, contenant moins d'en-

viron 0,25% de carbone, de préférence moins d'environ 0,1% et plus avantageusement moins d'environ 0,05%, est déchargé de La chambre inférieure 103 du régénérateur par l'intermédiaire d'un rectificateur de catalyseur régénéré 128, dont la sortie

débouche dans le tuyau de catalyseur 86 mentionné ci-dessus.

En conséquence, du catalyseur régénéré est renvoyé à la colonne montante 91 de façon à entrer en contact avec de la

matière brute franche additionnelle provenant du tuyau d'ali-

mentation 82. La chaleur éventuellement introduite dans le catalyseur recyclé dans le régénérateur 101 est disponible pour être cédée à la matière brute fraîche se trouvant dans

la colonne montante.

La division du régénérateur en une chambre supérieure 102 et une chambre inférieure 103 permet non seulement d'égaliser

des variations du temps de séjour du catalyseur dans le régé-

nérateur, mais elle contribue également à limiter la quantité de chaleur de régénération qui est fournie à la matière brute fraîche, tout en permettant la production d'un catalyseur régénéré possédant une faible teneur en carbone résiduel et renvoyé au réacteur. Du fait de l'agencement du régénérateur, le catalyseur usé provenant du tuyau de transfert 97, et ayant une forte teneur en carbone, entre en contact dans la chambre 102 avec des gaz d'entretien de combustion qui ont déjà été au moins partiellement appauvris en oxygène par la combustion du carbone se trouvant sur le catalyseur partiellement régénéré dans la chambre inférieure 102 du régénérateur. De ce fait, il est possible de contrôler à la fois la combustion et la quantité de gaz carbonique produite dans la chambre supérieure

de régénérateur 102. Bien que l'air, ou un autre gaz de régéné-

ration, introduit par l'intermédiaire du tuyau d'alimentation 113 et du tuyau de dérivation 114 puisse contenir une quantité

relativement grande d'oxygène, le catalyseur partiellement ré-

généré avec lequel l'air ou l'autre gaz entre en contact dans la chambre inférieure de régénérateur 103 a déjà perdu une partie de son carbone. La forte concentration en oxygène et la température du catalyseur partiellement régénéré coopèrent

pour enlever rapidement le carbone subsistant dans-le cataly-

seur, ce qui permet d'obtenir un catalyseur parfaitement régé-

néré avec le minimum de dégagement de chaleur. En conséquence,

il est possible de commander également dans ce cas la tempéra-

ture de combustion et le rapport CO/Co2 dans la chambre infé-

rieure de régénération. Les gaz sont déchargés de la chambre supérieure 102 du régénérateur par l'intermédiaire d'un tuyau 123, d'une vanne de régulation 124, d'un capteur de fines de

catalyseur 125 et d'un orifice de sortie 126.

Les vapeurs de produits sortant de la chambre de séparation 92 peuvent être traitées d'une manière appropriée, par exemple en étant transférées par l'intermédiaire d'un tuyau de décharge

131 jusqu'à l'entrée du dispositif de fractionnement 132.

Ce dispositif de fractionnement comprend une sortie de queue 133, une sortie latérale 134, un rectificateur dehuile vidangée , ainsi qu'un tuyau de décharge de rectificateur 136, relié à la pompe 137 pour décharger l'huile vidangée. Le produit

sortant en tête du rectificateur 135 est canalisé, par l'in-

termédiaire d'un tuyau de retour 138, jusqu'au dispositif

de fractionnement 132.

Le tuyau principal de décharge de produits de tête 139 du dispositif de fractionnement est relié à un récepteur de

produits de tête 142 comportant un tuyau de décharge de pro-

duits de queue 143 qui est relié à une pompe 144 pour la

décharge d'essence. Le cas échéant, une partie de cette es-

sence peut être renvoyée, par l'intermédiaire d'un tuyau de recyclage 145, au dispositif de fractionnement 132, cet écoulement de retour étant commandé par une vanne de recyclage 146. Le récepteur de produits de tête comporte également un

récepteur d'eau 147 et un tuyau de décharge d'eau 148.

La sortie de gaz 150 du récepteur de produits de tête assure la décharge d'un courant qui est principalement en dessous de

Cs, mais qui contient certaines matières à C5, C6 et C7.

Le cas échéant, la matière à C5 et au-dessus qui est contenue dans ce courant gazeux peut être séparée par compression, par

refroidissement et par fractionnement et elle peut être -

recyclée dans le récepteur de produits de tête par l'inter-

médiaire d'un compresseur, d'un refroidisseur et d'un dis-

positif de fractionnement (non représentés).

EXEMPLES

Les exemples suivants sont donnés seulement à titre d'il-

lustration et n'ont aucun effet limitatif sur l'invention.

Les données concernant les catalyseurs utilisés dans ces

exemples ont été indiquées dans le Tableau Il, ci-avant.

Par le passé, il a été d'une pratique courante dans cer-

taines raffineries de mélanger des quantités relativement faibles d'huiles carbo-métalliques avec des gas-oils sous vide

couramment utilisés comme matière brute pour un craquage ca-

talytique fluide. Cependant, il est à noter que la pratique usuelle a été de limiter les quantitégd'huile carbo-métallique dans de tels mélanges en vue d'obtenir une matière brute qui

soit caractérisée par des valeurs relativement faibles d'Equi-

valents nickel de métaux lourds et par des valeurs relativement

faibles de résidu de carbone après pyrolyse.

Cependant, d'une manière tout à fait inattendue, il apparaît que le degré de conversion des huiles carbo-métalliques est plus grand lorsque ces huiles sont utilisées en quantités suffisantes pour que les Equivalents nickel de métaux lourds et le résidu de carbone atteignent les niveaux relativement

élevés envisagés avec la présente description, comme par

exemple lorsque la quantité d'huile carbo-métallique est comprise entre une forte proportion pondérale et pratiquement la totalité du réactif de craquage d'hydrocarbures existant

dans la matière brute introduite dans l'installation.

EXEMPLES A - 1D

Ces exemples utilisent l'installation représentée sur la

Figure 1 et décrite ci-dessus. Les Exemptes 1A à 1C correspon-

dent à l'application de cette installation à des mélanges con-

tenant différentes quantités relatives de gas-oils (VGO) et de pétroles bruts réduits. Les Exemples 1C et 1D donnent une comparaison d'une opération effectuée avec un mélange et d'une opération effectuée avec 100% de pétrole brut réduit, En ce. qui concerne les analyses des gas- oils sous vide et des

pétroles bruts réduits, on se référera au Tableau IIIa ci-après.

Pour les conditions de fonctionnement de l'installation et la

tabulation des résultats, on se référera au Tableau IV, égale-

ment ci-après.

Comparaison des Résultats des Exemltes IA et lB A une température comprise entre environ 524 et 5270C,

l'installation utilisée permet d'obtenir un degré de conver-

sion d'environ 78% lorsqu'on opère avec un catalyseur équiva= lent sur du VGO sermiable aux gas-oils sous vide indiqués dans le TabLeau III. Une comparaison des résultats des Exemples 1A et lB montre que, si on suppose que le gas-oil sous vide intervenant dans chaque mélange a été converti au degré précédemment défini

de 78%, le pétrole brut réduit qui intervient dans une propor-

tion inférieure (environ 40%) dans l'essai de 1' Exemple 1A a été converti à un degré qui est seulement d'environ 44% alors que, lors du traitement du mélange contenant une plus forte proportion de pétrole brut rduit (environ 66%) etintervenant dans l'Exemple 1D, on a obtenu un degré de conversion de pétrole brut réduit qui est de 63%. Il faut également noter l'augmentation du rendement volumique. En conséquence, l'invention peut être mise en pratique de façon à obtenir un plus haut degré de

conversion du pétrole brut réduit et/ou un plus fort rende-

ment volumique, avec des indices d'octane très bons lorsque le pétrole brut réduit est introduit dans des mélanges,par

comparaison à des mélanges contenant des quantités bien supé-

rieures de VGO et des quantités bien plus faibles de pétrole

b.ut réduit.

i Comparaison des Résultats des Exemptes IC et 1D Une comparaison des résultats des Exemples 1C et 1D montre que, si le VGO intervenant dans le mélange de 1' ExempLe 1C est supposé avoir été converti au degré précédemment défini de 78%, le pétrole brut réduit a alors été converti à un degré !5 qui est seulement d'environ 58% lorsqu'il constitue environ 42% de la matière brute traitée, tandis qu'il a été converti à un degré d'environ 64% lorsqu'il correspond à 100% de la matière brute traitée. Il faut noter à nouveau l'augmentation

du rendement volumique en pourcentage. En conséquence, l'in-

vention peut être mise en pratique de manière à obtenir un plus haut degré de conversion du pétrole brut réduit et/ou une augmentation du rendement volumique en produits liquides, pour des indices d'octane très bons lorsque le pétrole brut

réduit est uniquement introduit dans l'installation, par com-

paraison à l'introduction d'un mélange de pétrole brut réduit

avec du VGO.

TABLEAU III

Den;it6 AF'I.

Distill,îti3on %en V',lt,:e Qr: % %

Max i.

o en poids de soufre..

Carbone Rarjrbottom.

O en pnids d'insolubles

dans heptane.

lH taIux, ppn on poids: Fe l'i V v N, a PrIoportions en poids

Exemple 1A

VGO ,1 ! 1.1 0,38 0,;3G 0,04 1, < O,S < 0,5 <'0,5 0,5 C,596 Brut reduit 23,6 2'; J 0,5 4,j2 0,9] 3, 7,8 4,7 2,2

0Q 104

Exeiuple 1B VGO

*26, J.

:'8"

S; I15

l 0,30 0,03 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 0o,34 B3rut rdu i t o3,li 2t') l ? r, ',

/{ ',!;

"!'? O,"'

0,7'',

?.5 li,2 t 0,'G Exenple 1C 13r ut r édIli t VGO O, l", i, r..' g J.. [xempte 1D IBrut r édui r *., 3i 1,, r1,, q q 2'ilj !1, 1 os l,'l 38 0,, fi, 2 ,5 9,8o 1,8 0,5 0,;1- DO -e'J "O CD 0s

TABLEAU IV

* Brut * Alimentation Vapeurl * E,.at 1 (kg/h) (kg/h)1) (kg/h) (kg/h)* Catalyseur.............

Rapport catalyseur/p6trole * Te'mps de?:,e jour de vapeur

dan; co1rne montante (s).

Température Rx ( C). -

Pression (bars) I'rodu.i ts: Gaz sec (% poids) C3 sat. (% Vol.) C3 oléfines (% Vol.) ('?1 sat.(% Vol.) Cz ol.éfines (% Vol..) Cs -221 (% Vol.) (Cok (%O poids) Coîlplmeiit matière (%'o poids) Sélectivité.........

.....DTD: E X E M P L E S

I-A I-B IC I-D EXEMPLES

I-A I-B j I-C I-D 2 f (40o% R.C.)

41,100

f200 F-87 8,2 1,92 6,1 2,0 6,7 1,6 7,6 ,5 6,4 ,6 0,12

(66% R.C.)

33,600

F-87 8,8 l41 1,83 7,2 2,9 9,8 2,2 9,5 ,8 8,2 103,3 0,'68

(42% R.C.

48,500

GRZ-1 6,0

(100% R.C.)

33,900

183(

GRZ- L

7,8 1, 17 6,1 3,5 8,9 3,9 7,1 43,3 ,0 ,8 0,68

(100% R. C.)

33,150

17O40

GRZ- 1

7,10 52' 2,49 Li,9 3,2 ,4 6,8 7,3 31,1 8,9 97,ft 0,53

(100% R.C.)

32,600

1I760 GRZ-1 7,9 2,37 , 6 2,2 ,9 3,5 8, 3 42,9 ,0 102,1 0,67 ) 1,97 ,6 3,0 8,7 ,3 7,8 4f8,4 7,8 101,7 0,71

ABIL R.C. ')

4J, 3 fi,\3 Eq. SDX 4) 9,3 2,6 2,40 Il, 8 2,7 9,2 7,0 9,] 52,0 1,f , 1. O0,3 -J jL rv t0 "b o C>

?nbTFu-L-uou - VN.

18 fi; t' h,; 7<.,L' c21 f3' T,, r --.... -'-F' -3-/z'J-

0' 0 0 0 0 0()0 6o '0 o6zO' 8O....... salP4o:l saguWn4 ap o *'IOUI % - lUOnl'.r,, 0 | trf 0 ______D sprod ua % 'uoj:eTI e 10'0 CS'0) úScI Eth0 gú6 510 0 Z0 0 Dspd% 9a9oaDtaa anosKI3eO :Z't ZL I ZL'r L9'1 9 81....

.... 8sp!od ua % 6 sn ano-qI:l rvO 8T /. V/l V/N V/N _. _. _ Do 'u !-. Pa9Ug,9ap omo Ta9,IuY oan%a9dfuma., 669 V/N V/N V/N...... __Do 'u!.tt??a ap aoIznax.igdns oml a Eadmuao.L * V/IN TIL tlL LEA og......... Do, T 'o %%'agug39'! ap ain:.paadrudn,l..DTD: "qt'S fj T'8l. 9'0B 0ni. 0. O'l.LO--'''''-........NO.

8<0 Z 6f g 'iiitl' 68 9 16 " G P" 68 I6 Ef........ --NOI "-,n OZtl ct! 8tl hEll OfltC ZCft.......... ' '9 t79z S5C hlSZúg S úZ c;& 8t 8t7C.......

. %O 89T bo0l 6 176 801 S6 el6 - oe-piTur uo'.[lITlnq[l : uo1 I'TI] T1'; T(I 8,L mi 'Oe ooq....o o... i9 q àî 8 Lt7L *'S0ttl bt7Tor hu 8 '' IaV] a!suza O[II rl[ t' "6l' 96ggI EBTI L'hgY 0 'flT ' ''9 o <nbrum1[oA %uomsUOl;3)a q' 't/l. ú 119 UI['i 9 E9 S'19 ISi9 6' '........ 'OA % '11O!S,3AUOD..DTD: 9 ú | 2 (1-I 3 -I 8-I V-I

S 3 1 d N1 3 X 3 (P,??.n:e) AI MV31]V! TABLEAU IV (suite) * Brut * Alimentation (kg/h)l) * Vapeur (kg/h) * Eau (kg/h)

* Catalyseur.......................

* Rapport catalyseur/pétrole........

* Temps de séjour de vapeur dans colonne montante (s)

* Température Rx (oc)...

* Pression (bars) * Produits: Gaz sec (% poids) C3 sat. (% Vol.) C3 oléfines (% Vol.) C4 sat. (% Vol.) C4 oléfines (% Vol.) C5-2210 (% Vol.) Coke (% poids) * Complément de matière (% poids)

* Sélectivité......................

EXEMPLES

E X E M P L E S

6 J 7 J 8 9 10

12 3>1

ABL R.C.

88,2 o Eq. SDX ,8 1,6 2,41' 4,9 3,2 ,5 7,3 ,8 ,5 9,9 98,2 0,63 2) Murb. Mex 112,2 o Eq. SDX 7,1 2,3 2,44 ,5 2,7 9,6 ,9 ,5 52,1 8,4 ,0 0,68 3) Murb. VGO 1,88 Eq. SDX ,32 3,5 3,5 13,7 8,9 11,0 53,50 7,22 98,81 0,64

Murb. R.C.

2,24 Eq. SDX 8,46 53,44 8,1 96,7 0,73

Abl. R.C.

1,02 Eq. SDX 12,5 ,85 16,47 96,6 0,57

Mex. R.C.

2,08 Eq. SDX 12,35 ,5 2,2 11,41 4,2 i1,8 46,55 9,53 99,4 0,63 e.. gala k- -J CD -J %,O CD TABLEAU IV (ettitc)

E X E M P L E S

E X E M PL E S________________ _______________

6- 7 8 9 10

Conversion, (% Vol.). 71,4 75,7 83,2 72,95 79,96 74,1 Rendement volumique, (%)...- 118,2 118,8 Essence: Densité API...,5...... 0 47,7 42,5 36,9 36, 3 37,8 Distillation: Ebullition initiale......... 95 152

%......... 212 258

%......... 398 398

RONC........ 93,6 93,8 92,0 93,2 95,4 91

MONC......... 82,2 80,8 70,7 78,1 80,1

Température de régénération ( C).... N/A N/A 695 738 '02 738 , Température supérieure de régénération ( C)....- 763 677 N/A N/A N/A N/A Température inférieure de 772 735 N/A N/A N/A N/A régénération Catalyseur usé (% poids C) 1,63 1,14 0,87 1,49 2,54 0,94 Catalyseur régénéré (% poids C) 0,01 0,01 0,17 0,53 0,73 0,17 Catalyseur en circulation (% poids C) 0,42 0,49 02 Effluent -% mol. de.........O 2,51 4,9 2,32 2,52 2 fumées totales o CO2/CO (kg/kg). 4,7 5,8 4,43 18,2 3,84 20 ) Seulement charge fraîche, excepté pour l'Exemple 3 qui fait intervenir un recyclage de 4300 kg/J de lico (huile pour service sévère) ayant une densité API de 18, 3 et bouillant entre environ 2S8 et 413 C, avec injection dans le tugau

de pétrole brut réduit aboutissdnt à la colonne montante.

2? Mélange de pétroles bruts réduits, contenant (en volume) 67% Mexique et 33% Murban.

P Le VGO décrit dans le Tableau I.

) Equilibriumn Davison Super DX (Eq.DS.DX).

s} Brut réduit Arabie léger.

-J --A C> CD o 7&8-

EXEMPLES 2 & 3

En utilisant comme matière brute à traiter le pétrole brut réduit de l' Exemple 1D, mis en évidence dans le Tableau III, on a fait fonctionner une installation telle que celle de la Fig. l

conformément à la partie de la description se rapportant à la

Fig. i et conformément aux conditions indiquées dans le

Tableau IV, pour obtenir les résultats indiqués dans ce Tableau IV.

EXEMPLES 4 A b

Ces exemples concernent l'utilisation d'une installation agencée comme indiqué sur la Figure 2 et comme décrit dans le

texte correspondant. Lorsqu'on a fait fonctionner cette ins-

tallation conformément audit texte et aux conditions indiquées dans le Tableau IV, en faisant intervenir une régénération en deux étapes, on a obtenu les résultats indiqués dans ce Tableau IV. 4

EXEMPLES 7 A 10

Ces exemples correspondent à l'utilisation d'une installa-

tion expérimentale qui a fonctionné en utilisant une matière brute, un catalyseur et des conditions opératoires telles que celles mises en évidence dans les Tableaux I, Il et IV. t

Les Figures 3 à 5 donnent, en pourcentage volumique, respecti-

vement le rendement de production en (3) oléfines C3, (4) saturats et oléfines C4, et (5) essence, en fonction du

pourcentage volumique de conversion, les résultats étant obte-

nus en utilisant les matières brutes et les catalyseurs des

Exemples 7 à 10, avec.répétition aux différents niveaux.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux exemples et modes de mise en oeuvre mentionnés ci-dessus; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans

que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

Claims (33)

REVENDI CATIONS

1.- Procédé pour convertir économiquement des huiles carbo-

métalliques en produits légers, caractérisé en ce que:

I. on introduit de l'huile brute à convertir (11) con-

tenant une matière 3430C+, ladite matière étant caractérisée par un résidu de carbone après pyrolyse qui est d'au moins environ 1 et par le fait qu'elle contient au moins environ 4 parties par million d'Equivalents nickel de métaux lourds; II. on mélange ladite huile brute à convertir (11)

avec un catalyseur de craquage (13) pour former un courant com-

prenant une suspension dudit catalyseur dans ladite huile brute et on fait passer le courant résultant dans un réacteur du type à écoulement progressif comportant une chambre de réaction (18)

de profil allongé, qui est au moins en partie verticale ou in-

clinée afin d'obtenir un temps de séjour de vapeur dans ladite chambre d'une valeur prédéterminée comprise entre environ 0,5 et 10 secondes, à une température d'environ 482 à 760'C et sous une pression absolue d'environ 0,68.à 3,43 bars, suffisamment pour produire un degré de conversion par passage de l'ordre

d'environ 50 à 90%, tout en formant du coke en quantitéscom-.

prises entre environ 6 et 14% en poids d'huile brute fraîche, et en faisant déposer du coke sur le catalyseur en quantités comprises entre environ 0,3 et 3% en poids; III. on sépare (24) ledit catalyseur des produits de craquage résultants; IV. on extrait (32) les hydrocarbures adsorbés dudit catalyseur séparé; V. on régénère (38) ledit catalyseur en faisant brûler -le coke dans au moins une zone de régénération (102, 1031 à l'aide d'un gaz d'entretien de combustion contenant de l'oxygène dans des conditions de temps, de température et d'atmosphère

suffisantes pour réduire le carbone se trouvant sur le cataly-

seur à environ 0,25% en poids ou moins, tout en formant des gaz de combustion contenant CO et/ou C02, au moins la majeure partie

en poids de coke étant brûlée dans une desdites zones de régé-

nération (102, 103) de manière que le rapport molaire CO/Co2 soit maintenu à une valeur d'au moins environ 0,25; et VI. on recycle (55) le catalyseur régénéré dans le réacteur de manière qu'il entre en contact avec de l'huile brute

fraîche.

2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière 343 C+ représente au moins environ 70% en volume de ladite huile brute à convertir et contient au moins

environ 10% en volume d'une matière ne bouillant pas en des-

sous d'environ 538 C. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que le résidu de carbone de l'huile brute à convertir corres-

pond au total à une valeur de carbone Ramsbottom d'au moins

environ 1%.

4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que le résidu de carbone de l'huile brute à convertir corres-

pond au total à une valeur de carbone Ramsbottom comprise

entre environ 2 et 12.

5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile brute contient au total au moins environ 4 parties par million d'Equivalents nickel de métaux lourds, dont au moins environ 2 parties par million correspondent à du nickel

(en poids de métai).

6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que l'huile brute contient au total au moins environ 5,5 par-

ties par million d'Equivalents nickel de métaux lourds.

7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute un complément de catalyseur pour remplacer le

catalyseur perdu ou déchargé de l'installation, ledit cataly-

seur de complément ayant une microactivité d'au moins 60% en volume et le catalyseur déchargé de l'installation ayant une

microactivité d'au moins environ 20% en volume.

8.- Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il existe sur ledit catalyseur une accumulation de métaux lourds correspondant à une plage de valeurs pondéralescomprise entre environ 3 000 ppm et 70 000 ppm d'Equivalents nickel de métaux lourds, ces valeurs étant mesurées pour un catalyseur

régénéré en équilibre.

9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit catalyseur est du type à tamis moléculaire et à

zéolite, contenant au moins environ 5% en poids de tamis.

10.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit temps prédéterminé de séjour en colonne montante de 1 'huile

brute et des vapeurs produitesest d'environ 3 secondes ou moins.

l10- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température dans ledit réacteur est maintenue dans la

plage comprise entre environ 530 et 6500C.

12.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression partielle ou totale de l'huile brute est com-

prise entre environ 0,20 et 2,06 bars.

13.- Procédé selon la revendication 1-, caractérisé en ce

que le degré de conversion est compris entre environ 60 et 90%.

14.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit degré de conversion est compris entre environ 70 et %. 15.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

qu'on opère, dans la zone de réaction, en présence d'une ma-

tière additionnelle gazeuse et/ou vaporisable dans un rapport pondéral, relatif à l'huile brute, qui est compris entre

environ 0,02 et 0,4.

16.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

qu'on opère sans addition d'hydrogène dans la zone de craquage.

17.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on opère sans effectuer préalablement un hydrotraitement

de l'huile brute à convertir.

18.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on opère sans enlever au préalable les asphaltènes de

l'huile brute-& convertir.

19.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on opère sans enlever au préalable les métaux lourds de

l'huile brute à convertir.

20.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction de craquage est effectuée avec un catalyseur qui a précédemment été utilisé pour assurer le craquage d'une huile carbo-métallique dans les conditions définies dans la

revendication 1.

21.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la totalité de l'huile brute à convertir subit le craquage

dans une seule et. même chambre de conversion.

22.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile brute à convertir subit le craquage dans un mode

faisant intervenir essentiellement un seul passage.

23.- Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'on effectue le recyclage de moins environ 15% du volume

d'huile brute franche.

24.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile brute à convertir est mélangée à l'eau liquide dans une proportion pondérale, par rapport à l'huile brute, qui est comprise entre environ 0, 04 et 0,15 et en ce qu'on forme un courant contenant un mélange de ladite huile brute,

dudit catalyseur et de vapeurs d'eau résultant de la vapori-

sation de ladite eau liquide, ce mélange passant dans le

réacteur en vue de la conversion de ladite huile brute.

25.- Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la proportion pondérale de l'eau liquide par rapport à

l'huile brute à convertir est d'environ 0,04 à 0,1.

26.- Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la proportion pondérale de l'eau liquide à l'huile brute

à convertir est d'environ 0,05 à 0,1.

27.- Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'eau est mélangée à l'huile brute à convertir en méme temps ou avant que cette huile brute soit amenée au contact

du catalyseur de craquage.

28.- Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'eau est mélangée à l'huile brute à convertir avant que cette huile brute soit amenée au contact du catalyseur de

craquage.

29.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que, à la fin dudit temps de séjour prédéterminé, le cataly-

seur est projeté dans une direction définie par la chambre de réaction de profil allongé ou par un prolongement de celle-ci, tandis que les produits, qui ont une force vive inférieure, sont obligés de subir un changement brusque de direction, qui provoque une séparation balistique brutale et essentiellement

instantanée des produits par rapport au catalyseur.

30.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite huile brute à convertir est mélangée à de l'eau liquide dans une proportion pondérale, relative à l'huile brute, qui est comprise entre environ 0,04 et 0,15 et en ce qu'on forme un courant contenant un mélange de ladite huile brute, dudit catalyseur et de vapeur résultant de la vaporisation de l'eau

liquide, ce mélange passant dans le réacteur en vue de la con-

version de ladite huile brute, et en ce que, à la fin du temps de séjour prédéterminé indiqué ci-dessus, le catalyseur est projeté dans une direction définie par la chambre de réaction de profil allongé ou par un prolongement de celle-ci tandis que les produits, qui ont une force vive inférieure, sont

obligés de subir un changement brutal de direction, qui pro-

voque une séparation balistique brusque et essentiellement

instantanée des produits par rapport au catalyseur.

31.- Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce

que ladite régénération est effectuée à une température com-

prise entre environ 538 et 816 C.

32 - Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que ladite régénération est effectuée à une température comprise

entre environ 691 et 774 C.

33.- Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que le catalyseur est régénéré de manière à faire descendre la

teneur en carbone jusqu'à environ 0,1% ou moins.

34o- Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que le catalyseur est régénéra de façon a faire descendre sa

teneur en carbone jusqu'à environ 0,05% ou moins.

35.- Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'on contrôle les conditions de combustion en vue de limiter la présence d'un excès d'oxygène, éventuellement existant, dans le total des fumées récupérées après terminaison de l'opération

de régénération, à une valeur d'environ 0,2% molaire ou moins.

36.- Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'on contrôle les conditions de combustion en vue de limiter la présence d'un excès d'oxygène, éventuellement existant, dans le total des fumées récupérées après terminaison de l'opération

de régénération, à une valeur d'environ 0,1% molaire ou moins.

37.- Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite régénération est effectuée en faisant passer séquent tiellement le catalyseur dans plusieurs zones de régénération (102, 103) et en ce qu'environ 65 a 95% du coke qui existait sur le catalyseur immédiatement avant la régénération (101) sont enlevés avec contrôle du rapport molaire CO/CO2 de façon à

le maintenir à un niveau d'au moins environ 0,25.

38.- Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce

que ladite régénération est effectuée en faisant passer séquen-

tiellement le catalyseur dans plusieurs zones de régénération (102, 103) et en ce qu'environ 80 à 95% du coke qui existait sur le catalyseur immédiatement avant la régénération.(101) sont enlevés avec contrôle du rapport molaire CO/CO2 de façon à

le maintenir à un niveau d'au moins environ 0,3, ledit cata-

lyseur étant régénéré de façon à abaisser le niveau de carbone

sur le catalyseur jusqu'à environ-0,05% en poids ou moins.