FR2514778A1 - Procede d'hydrotraitement d'une huile hydrocarbonee lourde - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE D'HYDROTRAITEMENT D'UNE CHARGE D'HUILE HYDROCARBONEE LOURDE POUR CONVERTIR AU MOINS UNE PARTIE DES CONSTITUANTS DE LA CHARGE, BOUILLANT AU-DESSUS DE 350C, EN CONSTITUANTS BOUILLANT AU-DESSOUS DE 350C. L'HUILE EST HYDROGENEE DANS UNE PREMIERE ZONE 20 DE REACTION DONT L'EFFLUENT EST SOUMIS A UNE SECONDE ETAPE D'HYDROGENATION DANS UNE SECONDE ZONE 30 DE REACTION, EN PRESENCE D'UN LIT DE PARTICULES DE CATALYSEUR D'HYDROGENATION. L'HUILE EST MISE EN CONTACT AVEC L'HYDROGENE EN PRESENCE D'UN CATALYSEUR D'HYDROGENATION DISPERSE, EN SUSPENSION DANS L'HUILE, ET DE PARTICULES SOLIDES POREUSES DE CONTACT. DOMAINE D'APPLICATION: HYDROTRAITEMENT D'HUILES LOURDES.

Description

-2514778

L'invention concerne l'hydrotraitement d'huiles

lourdes, et plus particulièrement l'hydrotraitement d'hui-

les lourdes en présence de particules solides Selon

l'invention, des huiles hydrocarbonées lourdes sont sou-

mises à un hydrotraitement pour donner un produit normale- ment liquide ayant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: (a) un poids moléculaire moyen réduit; (b) une teneur en soufre réduite; (c) une teneur en azote réduite;

et (d) une teneur réduite en impuretés métalliques solu-

bles (Ni, V et Fe).

Diverses techniques de traitement d'huiles lour-

des utilisant l'addition de solides ont été décrites Le brevet des EtatsUnis d'Amérique N O 2 462 891 décrit le traitement d'une huile avec des solides inertes fluidisés de transmission de chaleur, suivi d'une séparation des

solides et d'un autre traitement en présence d'un cataly-

seur fluidisé Le brevet des Etats-Unis d'Amérique

n 3 331 769 décrit l'addition de composés organométalli-

ques décomposables et solubles à une charge avant la mise

en contact avec un catalyseur en particules supportées.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 635 943 décrit l'hydrotraitement d'huiles en présence à la fois d'un catalyseur fin et d'un catalyseur grossier Les brevets

canadiens no 1 073 389 et N O i 076 983 décrivent l'utilisa-

tion de particules telles que des particules de charbon

pour le traitement d'huiles lourdes Le brevet des Etats-

Unis d'Amérique N O 3 583 900 décrit un procédé de liqué-

faction du charbon pouvant utiliser des catalyseurs dis-

persés et un raffinage catalytique effectué en aval Le brevet des EtatsUnis d'Amérique no 4 018 663 décrit une liquéfaction du charbon en deux étapes, utilisant des particules de contact non catalytiques dans une étape de dissolution Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 707 461 décrit l'utilisation de cendres dérivées du charbon comme catalyseur d'hydrocraquage Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 169 041 décrit un procédé de cokéfaction utilisant un catalyseur finement divisé et -2 le recyclage du coke Le brevet-des Etats-Unis d'Amérique n O-4 066 530 décrit l'addition de substances solides contenant du fer et d'un précurseur de catalyseur à une huile lourde, et le brevet des Etats-Unis d'Amérique n'-4 172 814 décrit l'utilisation d'un catalyseur en émulsion pour la conversion de charbons contenant des cendres Cependant, jusqu'à présent, il n'a pas été

reconnu que des catalyseurs finement divisés interagis-

sent en synergie avec des particules de contact poreuses

dans l'hydrogénation d'huiles lourdes.

L'invention concerne un procédé d'hydrotraite-

ment d'une charge d'huiles hydrocarbonées lourdes, des-

tiné à convertir au moins une partie des composants bouil-

lant au-dessus de 3500 C en composants bouillant au-dessous de 350 'C, et consistant (a) à mettre en contact ladite charge d'huiles avec de l'hydrogène ajouté dans une zone de réaction, dans des conditions d'hydrotraitement, en présence ( 1) de solides en suspension dans l'huile et

contenant au moins un composant d'hydrogénation catalyti-

que ajouté choisi parmi des éléments de transition ou des.

composants de ces éléments, et ( 2) des particules de contact poreuses et ajoutées pour produire un premier effluent ayant une portion normalement liquide; et, dans

un processus à deux étapes, (b) à mettre en contact au -

moins une partie de la portion normalement liquide du premier effluent, dans une seconde zone de réaction, avec de l'hydrogène, dans des conditions d'hydrogénation, en

présence d'un lit de particules de catalyseur d'hydrogéna-

tion pour produire un second effluent Le procédé est parti-

culièrement avantageux pour le traitement de charges carbonées contenant des impuretés métalliques solubles,

par exemple Ni, V, Fe Lorsque-la charge d'huiles hydrocar-

bonées lourdes contient des impuretés métalliques solubles, l'hydrotraitement a pour effet de séparer les métaux des impuretés métalliques solubles par dépôt sur les secondes particules solides ajoutées, de manière à produire un effluent ayant une portion normalement liquide (à la température ambiante et à la pression ambiante), avec une concentration réduite en métaux solubles Le catalyseur dispersé peut être ajouté sous la forme d'une émulsion eau/huile préparée par dispersion d'un sel hydrosoluble d'un ou plusieurs éléments de transition dans de l'huile, avant ou pendant l'introduction du catalyseur dans la charge d'huiles Les particules poreuses de contact sont de préférence des matières peu coateuses telles que de l'alumine, du gel de silice poreux, des argiles à l'état naturel ou traitées, etc. L'invention sera décrite plus en détail en

regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limi-

tatif et sur lequel: la figure unique est un schéma simplifié du procédé de traitement d'huiles lourdes en deux étapes

selon l'invention.

Selon l'invention, une huile lourde est soumise à un hydrotraitement en présence de deux types distincts de particules solides ajoutées: ( 1) un catalyseur finement divisé en suspension et ( 2) des particules poreuses de contact pouvant être ou non en suspension Aux fins de l'invention, l'expression "particules solides ajoutées" est destinée à englober uniquement des matières qui ne sont pas normalement présentes dans la charge, par exemple

des impuretés ou des sous-produits d'un traitement précé-

dent De même, l'expression "particules solides ajoutées" n'englobe pas des solides qui existent-normalement dans la

charge hydrocarbonée proprement dite, par exemple du char-

bon n'ayant pas réagi dans des huiles dérivées du charbon ou des fines de schiste bitumineux dans de l'huile de

schiste pyrogénéeetc Les particules poreuses (c'est-à-

dire non vitreuses) de contact sont de préférence totale-

ment ou à peu près totalement dépourvues de métaux cataly-

tiques de transition ou de composés catalytiques de métaux

de transition ajoutés pour conférer une activité catalyti-

que aux solides; cependant, les particules de contact peuvent contenir des constituants métalliques catalytiques

ajoutés lorsque cela est justifié d'un point de vue écono-

mique Les particules poreuses de contact sont de préfé-

rence constituées de matières peu coûteuses telles que de l'alumine, du gel de silice poreux, des argiles et des fines de résidus de catalyseurs, qui ne contiennent qu'ac- cidentellement des métaux catalytiques à la suite de leur utilisation antérieure Les particules poreuses de contact peuvent comprendre des cendres provenant d'une liquéfaction

du charbon et pouvant contenir ou non des résidus de char-

bon carbonisés Des cendres de charbon à forte teneur moyenne de fer peuvent être utilisées comme un catalyseur dispersé en association avec des particules séparées non

catalytiques de contact Des cendres de charbon à faible -

teneur moyenne de fer peuvent être utilisées comme parti-

cules non catalytiques de contact en association avec un

catalyseur séparé et dispersé d'hydrogénation.

Selon l'invention, il est apparu que des cataly-

seurs dispersés d'hydrogénation interagissent en synergie

avec des particules poreuses de contact durant l'hydrotrai-

tement de charges hydrocarbonées lourdes Des charges d'huiles lourdes convenables comprennent, conformément à l'invention, du pétrole brut, desrésidus de pétrole tels

que des résidus de distillation atmosphérique et de distil-

lation sous vide, des gazoles sous vide, des bruts réduits,

des résidus désasphaltés et des huiles hydrocarbonées lour-

des dérivées du charbon, cocmprenant l'anthracite, les charbons bitumineux et sub-bitumineux et le lignite, des liquides hydrocarbonés dérivés de schstesbitumineux, de sables asphaltiques,de gilsonite, etc En général, les liquides hydrocarbonés contiennent plus de 50 % en poids de

constituants bouillant au-dessus de 200 C.

Le procédé de l'invention est particulièrement efficace pour l'hydrotraitement de charges d'huiles lourdes qui contiennent des composés de métaux solubles, au-moins 5 ppm au total de Ni+V, ou même plus de 50 ppm, qui sont

généralement présents dans le pétrole brut, dans les rési-

dus de pétrole et dans l'huile de schiste ou des fractions

d'huile de schiste, et qui contiennent également, en géné-

ral, au moins environ 2, ou dans certains cas, au moins environ 0,1 % en poids d'asphaltènes solubles dans le n-heptane. Des conditions convenant à la première étape

d'hydrotraitement selon l'invention comprennent une pres-

sion partielle d'hydrogène supérieure à 3,5 Ma, une tempé-

rature dans la gamme de 400 à 4800 C, de préférence de 425 à 455 C, un temps de séjour de 0,01 ou 0,1 à 3 heures, de préférence de 0,1 à 1 heure, une pression dans la gamme de 4,0-68,0 Mra,de préférence 10,0 à 34,0 M Ta,et un débit de gaz hydrogéné de 355 à 3550 litres par litre de charges d'huiles, et de préférence de 380 à 1780 litres par litre

de charges d'huiles La zone de la première étape d'hydro-

traitement est de préférence utilisée en l'absence d'oxyde de carbone provenant de l'extérieur Cependant, de petites quantités d'oxyde de carbone peuvent être présentes dans

un gaz recyclé intérieurement vers la zone d'hydrotrai-

tement Si cela est souhaité, la zone de la première étape d'hydrotraitement peut être suffisamment allongée pour

que l'on obtienne des conditions d'écoulement avec effet-

bouchon De préférence, la charge s'écoule vers le haut dans la zone d'hydrotraitement Un dispositif convenable de distribution de charges est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 160 793, déposée le 19 juin 1980 sous le titre "Gas Pocket Distributor for an

Upflow Reactor".

La matière catalytique finement divisée, devant-

être dispersée, peut être ajoutée soit sous la forme d'un composé de métal de transition finement divisé tel qu'un

sulfure, un nitrate, un acétate, etc d'un métal de tran-

sition Des exemples de composés convenables de métaux de transition comprennent Ni(N 03)2 ' 6 H 20, Ni C 03, (NH 4)6 Mo 7024 4 H 20, (NH 4) Mo 04, Co(N 03)2 '6 H 20, Co C 03, et divers oxydes et sulfures de fer, de cobalt et de nickel La matière catalytique dispersée peut, en variante, être ajoutée sous la forme d'une solution aqueuse d'un ou plusieurs composés hydrosolubles de métaux de transition tels que

des molybdates, des tungstates ou des vanadates d'ammonium-

ou de métaux d'alcalin Des catalyseurs convenables en émulsion et un procédé permettant leur introduction sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 172814.

En variante, le catalyseur dispersé d'hydrogénation peut -

être ajouté sous la forme d'un composé soluble dans l'huile, par exemple des composés organométalliques tels que des naphténates de molybdène, des naphténates de cobalt, des oléates de molybdène et autres, bien connus de l'homme de

l'art Si des composés de fer finement divisé sont utili-

sés, la charge peut être mise en contact avec du H 25 en

quantité suffisante pour convertir les substances conte-

nant du fer en substances catalytiques.

La concentration de catalyseurs d'hydrogénation en dispersion et en suspension est de préférence inférieure à 20 % en poids de la charge, calculée sous la forme -du

métal catalytique, et, d'une manière encore plus-préféra-

ble, elle est comprise entre 0,01 et 5 % en poids de la

charge de la première étape Lorsque le catalyseur fine-

ment divisé est ajouté sous la forme d'une émulsion, il est de préférence mélangé par agitation rapide à la charge avant l'entrée dans la zone d'hydrotraitement dans

laquelle un contact est réalisé avec les particules poreu-

ses de contact De plus, le catalyseur finement divisé.

d'hydrogénation peut être ajouté à la charge d'huiles ou à tout autre courant de recyclage introduit dans la zone

d'hydrogénation de la première étape du procédé Le cata-

lyseur d'hydrogénation ajouté est-de préférence ajouté en quantité suffisante pour supprimer la formation de

coke dans la zone d'hydrotraitement de la première étape.

Les particules poreuses de contact sont consti-

tuées de préférence de matières poreuses peu coûteuses, par exemple d'alumine, de gel de-silice, de coke de pétrole et de diverses argiles à l'état naturel, de minerais, etc. Une matière particulièrement commode à utiliser comme matière de contact est constituée de fines usagées de

craquage catalytique fluide, qui ont en général un diamè-

tre de 10 à 50 micromètres; cependant, certaines matières submicroscopiques peuvent-également être présentes Les fines usagées d'un craquage catalytique fluide peuvent contenir des matières zéolitiques et peuvent également contenir de petites quantités d'impuretés provenant de la charge précédente, ces impuretés comprenant du fer, du nickel, du vanadium, du soufre, du carbone et de petites quantités d'autres constituants Aux fins de la présente invention, les fines usagées de craquage catalytique fluide ont la composition et les propriétés indiquées dans le

tableau 1.

TABLEAU 1

COMPOSITION ET CARACTERISTIQUES DE FINES USAGEES

DE CRAQUAGE CATALYTIQUE FLUIDE

j Diamètre moyen des particules (micromètres) 5-50 Densité apparente (g/cm 3) 0,25-0,75 Surface spécifique (m 2/gramme) 50-200 Volume des pores (cm 3/gramme) 0,1 -0,6 Concentration en Fe (% en poids) 0,10-1 Concentration en C (% en poids) 0,1 -2 Concentration en Ni (ppm) 50-2000 Concentration en V (ppm) 50-2000 Les particules poreuses de contactpeuvent être en suspension ou entraînées dans l'huile, par exemple à

une concentration de 0,1-20 % en poids, ou bien elles peu-

vent être présentes sous la forme d'un lit à garnissage ou d'un lit expansé Etant donné que les métaux provenant de composés de métaux solubles dans la charge tendent à

se déposer sur les particules de contact, il est préféra-

ble que les particules soient dans un lit retenu plutôt

que d'être entraînées avec le produit Le lit est de préfé-

rence un lit à garnissage, par exemple un lit fixe ou un lit mobile à garnissage par gravité Une technique commode consiste à utiliser les particules de contact dans un lit

qui se déplace seulement de façon périodique afin de rem-

placer par de la matière franche les particules devenant lourdement chargées d'impuretés métalliques Le lit peut

suivre le sens du courant ou peut se déplacer à contre-

courant, le déplacement à contre-courant étant préférable.

En plus du catalyseur et des particules de contact, une huile cédant de l'hydrogène peut être ajoutée

à la zone d'hydrogénation pour aider à empêcher la forma-

tion de coke Cette huile cédant de l'hydrogène peut être un courant de recyclage provenant des produits hydrogénés, ou bien elle peut provenir d'une source extérieure, par exemple des liquides hydrogénés provenant de pétrole ou de

charbon.

Dans le traitement à deux étapes, au moins une partie de l'effluent de la première étape est transmise à une zone d'hydrogénation catalytique réalisant la deuxième étape et dans laquelle cet effluent est mis en contact avec

de l'hydrogène en présence-d'un lit de catalyseur d'hydro-

génation supporté classiquement De préférence, pratique-

ment la totalité du catalyseur dispersé est transmise à la seco 4 de étape A peu près la totalité des particules de contact peuvent également être transmises-à la seconde étape, si cela est-souhaité, mais ces particules sont de

préférence contenues dans la première zone de réaction.

Il est préférable que la totalité de l'effluent provenant de la première zone de réaction ne contienne pratiquement pas de particules de contact et soit transmise à la seconde

zone.

La seconde zone de réaction contient de préfé-

rence un lit de catalyseur fixe ou à garnissage, et l'en-

semble de la charge liquide de la seconde zone de réaction

s'élève de préférence à travers le lit de catalyseur.

Un distributeur d'écoulement, tel que décrit dans la demande N O 160 793 précitée, doit être utilisé si cela est souhaité Le lit à garnissage peut se déplacer de façon périodique, si cela est souhaité, pour permettre un remplacement du catalyseur Le catalyseur se trouvant dans la seconde zone de réaction peut être présent sous la forme d'un lit en ébullition, si souhaité Le catalyseur dans la seconde zone de réaction devrait avoir une composition différente de celle du catalyseur finement divisé ou des

particules de contact ajoutées à la première étape.

Le catalyseur préféré pour la seconde étape comprend au moins un constituant d'hydrogénation choisi parmi les groupes VI-B et VIII, présent sous la forme de

métaux, d'oxydes, ou de sulfures Le constituant d'hydro-

génation est supporté par une base minérale réfractaire, par exemple de l'alumine, de la silice et des composites

alumine-silice, alumine-oxyde de bore, silice-alumine-

magnésie, silice-alumine-oxydede titane Des promoteurs de phosphore peuvent également être présents dans le catalyseur Un catatlyseur convenable peut contenir, par exemple, 1 à 10 % de Co, 1 à 20 % de Mo et 0,5 à 5 % de P sur

un support en alumine y Un tel catalyseur peut être pré-

paré conformément à ce qui est décrit dans le brevet des

Etats-Unis d'Amérique no 4 113 661.

La seconde zone d'hydrogénation est mise en oeuvre à une température inférieure à celle de la première zone d'hydrogénation, et généralement comprise entre 315

et 4550 C, avantageusement entre 340 et 4250 C, et de préfé-

rence entre 360 et 400 'C, à une température généralement comprise entre 40 et 340 bars, avantageusement entre 7,0 et 21,0 M Pa et de préférence entre 14,0 et 19,0 Mra,à une vitesse spatiale généralement comprise entre 0,1 et 2, avantageusement 0,2 et 1,5, et de préférence 0,25 et l 'heure 1, un débit de charge d'hydrogène généralement

compris entre 170 et 3400 litres/litre de charge, avanta-

geusement entre 340 et 2700 litres/litre, et de préférence

entre 550 et 1700 litres/litre.

Dans une forme préférée de réalisation représen-

tée sur la figure unique, une charge constituée d'une huile hydrocarbonée lourde, par exemple un résidu sous vide de pétrole, est mise en contact dans une zone 10 avec une émulsion préparée par dispersion d'une solution

aqueuse d'heptamolybdate d'ammonium dans du fuel-oil.

La quantité de molybdène présente dans l'émulsion est suf-

fisante pour donner 0,00005 à 0,0005 kilogramme de molyb- dène, sous forme de métal, par kilogramme-de résidu La charge contenant le catalyseur dispersé est transmise

par un conduit 15 à la zone 20 de première étape d'hydro-

génation dans laquelle elle est mise en contact avec de l'hydrogène à une température de 400 à 450 C et sous une pression de 17,0 à 20,0 M 2 a,une pression d'hydrogène de ,0 à 19,0 M 2 a,un débit d'hydrogène de 1500-1800 litres/

litre de charge et un temps de séjourde 0,5 à 2 heures.

La zone 20 d'hydrogénation est constituée d'une cuve à écoulement ascendant contenant un lit à garnissage d'attapulgite L'ensemble de l'effluent de la première zone 20 d'hydrogénation est transmis à une seconde zone d'hydrogénation par un conduit 25 La seconde zone 30 d'hydrogénation est constituée d'une cuve à écoulement

ascendant contenant un lit fixe de catalyseur d'hydrogéna-

tion constitué de Co, Mo et P sur un support d'alumine y.

La seconde zone d'hydrogénation est de préférence mise en oeuvre à une température de 360 à 400 C, à une pression de 17,0 Cà 20,0 M Pa,avec un temps de séjour de 1 à 5 heures et une pression d'hydrogène de 15,0 à 19, 0 M Pa Lleffluent de la seconde zone 30 d'hydrogénation est transmis par un conduit 35 à un séparateur 40 à haute pression dans lequel un gaz de recyclage, riche un hydrogène, est retiré et recyclé par un conduit 50, le produit hydrocarboné C 4 étant prélevé au moyen d'un conduit 45 et un produit normalement liquide étant dirigé vers un séparateur 60 de solides, par exemple un filtre ou un hydrocyclone duquel sont prélevés des hydrocarbures normalement liquides s'écoulant par un conduit 65 et des solides, y compris des particules de catalyseur, évacués par un conduit 75 Si cela est souhaité, une partie du produit normalement liquide est recyclée vers

la zone 10 par un conduit 70.

" 2514778

Exemp Les comparatifs Les exemples suivants démontrent les effets de synergie pouvant être obtenus lorsqu'un catalyseur dispersé et des solides d'addition sont présents dans une première étape d'un hydrotraitement d'huile lourde Du pétrole brut provenant de Kern County, Californie, E U A, est soumis à un hydrotraitement dans un réacteur à étape unique, mis en oeuvre à 440 C, avec une vitesse spatiale horaire de 1 heure 1, une pression de 16,0 M 2 a et un débit d'hydrogène de 1780 litres par litre de charge Trois charges sont utilisées Une charge A est constituée de brut de Kern contenant 250 ppm de molybdate d'ammonium ajoutées sous la forme d'une émulsion aqueuse Une charge B contient 10 %

en poids de fines usagées de catalyseur de craquage cataly-

tique fluide contenant, comme impuretés, de petites quanti-

tés de nickel et de vanadium Une charge C contient 10 % en poids des fines du catalyseur de craquage catalytique

fluide de la charge B, plus 150 ppm de molybdate d'ammo-

nium de la charge A Les résultats sont donnés dans le

tableau 2.

TABLEAU 2

Charge de brut de Kern A B C Densité ( API) 13,5 17,4 18,7 19,0 ATG*(% en poids)

343 C 12,4 41,2 62,2 47,8

343-537 C 44,6 43,4 29,3 42,0

537 C+ 43,0 15,5 8,5 10,2

Rapport atomique H/C 1,55 1,55 1,55 1,56 N (% en poids) 0,74 0,76 0,74 0, 71 O (% en poids) 1,55 0,38 0,35 0,28 S (% en poids) 1,22 0,62 0,65 0,57 Substances insolubles dans le n-heptane (% en poids) 2,13 2,99 2,88 1,64 Ni/V/Fe (ppm an poids) 64/33/18 59/26/4 41/16/5 17/7/< 3 Gaz produit Cl-C 3 (% en poids) Sans humidité ni cendre 2,7 3,9 2,9 * Analyse thermogravim 4 trique Il apparaît que, lorsque l'on utilise à la fois

un catalyseur au molybdate d'ammonium et des fines de cra-

quage catalytique fluide, les asphaltènes du produit sont réduits notablement par rapport aux cas o l'on utilise séparément des fines de craquage catalytique fluide ou du molybdate d'ammonium De même, les concentrations de nickel, de vanadium et de fer diminuent notablement lorsque l'on utilise à la fois le catalyseur dispersé et les fines de

craquage catalytiqué fluide La réduction de la contamina-

tion par le métal dans la première étape protège le cata-m lyseur de la seconde étape d'une contamination par les

métaux.

tl va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au procédé décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1 Procédé d'hydrotraitement d'une charge d'huile hydrocarbonée lourde pour convertir au moins une partie de constituants de la charge, bouillant au-dessus de 350 'C, en constituants bouillant au-dessous de 3500 C; caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à mettre en contact l'huile avec de l'hydrogène ajouté dans une première zone ( 20) de réaction,

dans des conditions d'hydrotraitement comprenant une pres-

sion partielle d'hydrogène supérieure à 3,5 M Pa, en pré-

sence de ( 1) un catalyseur d'hydrogénation dispersé et ajouté, en suspension dans ladite huile et contenant au moins un constituant d'hydrogénation catalytique choisi

parmi des éléments métalliques de transition ou des compo-

sés de ces éléments, et ( 2) de particules poreuses ajou-

tées de contact pour produire un premier effluent ayant une portion normalement liquide; et (b) à mettre en contact au moins une partie de la portion normalement liquide du premier effluent dans une seconde zone ( 30) de réaction avec de l'hydrogène, dans des conditions d'hydrogénation, en présence d'un lit de particules de catalyseur d'hydrogénation, pour produire

un second effluent.

2 Procédé selon la revendication î,caractérisé

en ce que l'huile hydrocarbonée lourde contient des impu-

retés constituées de métaux solubles et au moins 0,1 % en poids d'asphaltènes insolubles dans le n-heptane, les conditions d'hydrotraitement dans la première zone de

réaction ayant pour effet de séparer les métaux des impu-

retés métalliques solubles par dépôt de ces métaux sur les particules poreuses de contact pour produire un premier effluent ayant une portion normalement liquide avec une

concentration réduite en métaux solubles.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur d'hydrogénation ajouté est présent dans la première zone de réaction en quantité suffisante pour supprimer pratiquement toute accumulation de coke

dans la première zone d'hydrotraitement.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les conditions d'hydrotraitement dans la pre-

mière zone de réaction comprennent une température dans la gamme de 400 à 4800 C, une pression dans la gamme de 4,0 à 68,0 Mla, un temps de séjour de 0,1 à 3 heures et un débit de gaz hydrogéné de 355 à 3550 litres par litre de charge, les conditions d'hydrotraitement dans la seconde zone de réaction comprenant une température inférieure à celle de la première zone de réaction et comprise dans la gamme de 315-à 4550 C, une pression dans la plage de 4,0 à 34,0 pipa, une vitesse spatiale dans la plage de 0, 1 à 2 heures, et un débit d'alimentation en hydrogène de 170 à 3400 litres

par litre de charge.

5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les particules poreuses de contact dans la-pre-

mière zone de réaction sont en suspension dans l'huile, ou bien présentes sous la forme d'un lit à garnissage, ou

bien présentes sous la forme d'un lit à ébullition.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pratiquement la totalité du catalyseur dispersé provenant de la première zone de réaction est transmise à

la seconde zone de réaction.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les particules poreuses de contact situées dans la première zone de réaction sont en suspension dans

l'huile et en ce que pratiquement la totalité des particu-

les poreuses de contact sont transmises de la première

zone de réaction à la seconde zone de réaction.

8 Procédé selon l'une des revendications 1 et 6,_

caractérisé en ce que les particules de catalyseur d'hydro-

génation présentes dans la seconde zone de réaction forment

un lit à garnissage.

9 Procédé selon la revendication 8 prise avec la revendication 1, caractérisé en ce que la totalité de la charge liquide de la seconde zone de réaction s'élève à travers le lit à garnissage formé par les particules de

catalyseur d'hydrogénation.

Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'effluent de la première zone de réaction est pratiquement dépourvu desdites particules de contact et en ce que la totalité de l'effluent liquide de la première

zone de réaction est transmise à la seconde zone.

11 Procédé selon la-revendication 10, caracté-

risé en ce que les particules de catalyseur d'hydrogéna-

tion présentes dans la seconde zone de réaction forment un lit à garnissage et en ce que la totalité de la charge liquide de la seconde zone de réaction s'élève à travers

le lit de particules de catalyseur d'hydrogénation.

12 Procédé d'hydrotraitement d'une charge d'huile hydrocarbonée lourde pour convertir au moins une partie des constituants de la charge, bouillant au-dessus de 3500 C, en constituants bouillant au-dessous de 3500 C, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact l'huile avec de l'hydrogène dans une zone ( 20) de réaction,

dans des conditions d'hydrotraitement comprenant une pres-

sion partielle d'hydrogène supérieure à 3,5 Vila en présence de ( 1) un catalyseur d'hydrogénation dispersé, ajouté et en suspension dans l'huile, et contenant au moins un constituant d'hydrogénation catalytique choisi

parmi des éléments métalliques de transition ou des compo-

sés de ces éléments, et ( 2) des particules poreuses et ajoutées de contact pratiquement dépourvues d'éléments catalytiques ajoutés de transition ou de composés de ces éléments. 13 Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le catalyseur d'hydrogénation ajouté est ajouté initialement sous la forme d'une émulsion aqueuse d'huile

d'une solution aqueuse contenant ledit constituant d'hydro-

génation catalytique.

14 Procédé selon la revendication 12, caractérisé

en ce ce que le catalyseur d'hydrogénation ajouté est pré-

sent en quantité suffisante pour supprimer pratiquement.

toute accumulation de coke dans la zone d'hydrotraitement.

Procédé selon l'une des revendications 1 et

12, caractérisé en ce que les particules poreuses de contact sont constituées d'une matière choisie dans le groupe comprenant des fines usagées de catalyseur de craquage catalytique fluide, de l'alumine et des argiles

à l'état naturel.

16 Procédé d'hydrotraitement d'une charge d'huile hydrocarbonée lourde pour convertir au moins une

partie des constituants de la charge, bouillant au-dessus -

-10 de 350 C, en constituants bouillant au-dessous de 350 C, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact ladite huile avec de l'hydrogène dans une zone ( 20) de réaction,

dans des conditions d'hydrotraitement comprenant une pres-

sion partielle d'hydrogène supérieure à 3; 5 M Pa, en pré-

sence de ( 1) un catalyseur dispersé d'hydrogénation ajouté sous la forme d'une émulsion aqueuse d'huile d'une solution aqueuse contenant au moins un constituant d'hydrogénation

catalytique choisi parmi des éléments métalliques de tran-

sition ou des composés de ces éléments, et ( 2) des particu-

les poreuses ajoutées de contact.

17 Procédé selon l'une des revendications 12 et

16, caractérisé en ce que l'huile hydrocarbonée lourde contient des impuretés constituées de métaux solubles et au moins 0,1 % en-poids d'asphaltènes insolubles dans le n-heptane, et en ce que les conditions d'hydrotraitement dans ladite zone de réaction ont pour effet de séparer les métaux desdites impuretés métalliques solubles par dép 6 t de ces métaux sur lesdites particules poreuses de

contact pour produire un effluent ayant une portion norma-

lement liquide, avec une concentration réduite en métaux solubles.

18 Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1, 12 et 16, caractérisé en ce que les particules * poreuses de contact ne contiennent pratiquement pas de

carbone.

19 Procédé selon la revendication 16, caracté-

risé en ce que le catalyseur d'hydrogénation dispersé est présent en quantité suffisante pour supprimer pratiquement

toute accumulation de coke dans ladite zone d'hydrotraite-

ment -

Procédé selon l'une des revendications 12

et 16, caractérisé en ce que les conditions d'hydrotraite- ment comprennent une température dans la gamme de 400-480 'C, une pression dans la gamme de 4,0 à 68,0 Mla, un temps de séjour de 0,1 à 3 heures et un débit de gaz hydrogéné de

355 à 3550 litres par litre de charge.

21 Procédé selon l'une des revendications 13

et 16, caractérisé en ce que la solution aqueuse contient un composé métallique choisi dans le groupé comprenant des molybdates, tungstates et vanadates de métaux alcalins ou d'ammonium.

22 Procédé selon l'une des revendications 12

et 16, caractérisé en ce que lesdites particules poreuses

de contact présentes dans la zone de réaction sont en sus-

pension dans l'huile, ou forment un lit à garnissage, ou

encore forment un lit à ébullition.