FR2598716A1 - Procede de desasphaltage d'une charge hydrocarbonee lourde - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE DESASPHALTAGE D'UNE CHARGE HYDROCARBONEE LOURDE, CE PROCEDE COMPORTANT DEUX ETAGES DE PRECIPITATION, A PARTIR DE LA CHARGE, D'UNE PART, DE LA FRACTION "ASPHALTENES" SEULE, D'AUTRE PART, DE LA FRACTION "RESINES", EVENTUELLEMENT EN COMPAGNIE DE LA FRACTION "ASPHALTENES", A L'AIDE, RESPECTIVEMENT, D'UN SOLVANT LOURD ET D'UN SOLVANT LEGER. SELON L'INVENTION, LE SOLVANT LOURD ET LE SOLVANT LEGER CONTIENNENT TOUS LES DEUX, DANS DES PROPORTIONS DIFFERENTES:-AU MOINS UN HYDROCARBURE COMPRENANT 3ATOMES DE CARBONE,-AU MOINS UN HYDROCARBURE COMPRENANT AU MOINS 5ATOMES DE CARBONE,LA PROPORTION DE L'HYDROCARBURE COMPRENANT 3ATOMES DE CARBONE ETANT PLUS ELEVEE DANS LE SOLVANT LEGER QUE DANS LE SOLVANT LOURD.
Description
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Procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde.
La présente invention concerne un procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde.
Par charge hydrocarbonée lourde, on entend, au sens de la présente invention, une charge ayant une masse volumique à 15 C supérieure à environ 930 kg/m3, composée essentiellement d'hydrocarbures, mais contenant également d'autres composés chimiques qui, outre des atomes de carbone et d'hydrogène, possèdent des hétéroatomes, comme
l'oxygène, l'azote, le soufre et des métaux comme le vanadium ou le nickel.
Cette charge peut être constituée, notamment, par un
pétrole brut ou une huile lourde ayant la masse volumique 15 indiquée cidessus.
La charge peut provenir également du fractionnement ou du traitement du pétrole brut, d'une huile lourde, de schistes bitumineux ou même de charbon. Il peut s'agir ainsi du résidu de la distillation sous pression réduite 20 ou du résidu de la distillation sous pression atmosphérique des produits de départ cités ci-dessus ou, par exemple,
des produits obtenus par le traitement thermique de ces produits de départ ou de leurs résidus de distillation.
Une tendance est apparue ces dernières années, 25 de chercher à valoriser de plus en plus les produits hydrocarbonés ayant une masse volumique élevée, ce qui n'était pas le cas auparavant. Cette recherche de la valorisation des produits lourds est devenue plus pressante, car il est prévu que la demande de produits légers 30 comme les carburants devrait augmenter relativement plus rapidement que celle des produits plus lourds, comme
les fiouls.
La partie la plus lourde des charges hydrocarbonées lourdes est constituée d'un mélange d'une phase huileuse 35 et d'une phase asphaltique. Un moyen d'obtenir des produits légers à partir de la phase huileuse est de soumettre celle-ci à un craquage catalytique. La charge de -2 craquage catalytique ne doit toutefois pas être trop polluée par des métaux et ne pas présenter un résidu
"Conradson" trop élevé. On peut rappeler que le résidu "Conradson", qui donne des indications sur la tendance 5 d'un produit à former du coke, est déterminé selon la norme AFNOR NFT 60-116.
Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, les charges hydrocarbonées lourdes contiennent des composés possédant,
outre des atomes d'hydrogène et de carbone, des hétéro10 atomes comme l'oxygène, l'azote, le soufre et des métaux.
Certains de ces composés, notamment ceux possédant des métaux, sont contenus en particulier dans la phase asphaltique. On a l'habitude de distinguer deux familles dans les 15 composés constituant la phase asphaltique: les résines
et les asphaltènes. Les asphaltènes comme les résinesont des structures aromatiques polycycliques. A côté des cycles aromatiques se trouvent des cycles thiophéniques et pyridiniques.
Mais les résines ont des structures moins condensées que les 20 asphaltènes et des poids moléculaires plus faibles.
On désigne généralement sous le nom d'asphaltènes les composés qui précipitent par addition à la charge d'un hydrocarbure aliphatique saturé ayant de 5 à 7 atomes de carbone: pentane, hexane, heptane. Ainsi, selon la 25 norme AFNOR NFT 60-115, la teneur en asphaltènesd'un produit est déterminée par une précipitation à l'aide
du normal heptane à l'ébullition.
Les résines précipitent en même temps que les asphaltènes, quand on utilise un hydrocarbure de plus 30 faible point d'ébullition, par exemple le propane. En fait, cette distinction est conventionnelle et il est évident que,si on emploie, pour traiter une charge, un solvant donné à une température donnée, on pourra, si le solvant et la température sont appropriés, obtenir 35 la précipitation de composés du type asphaltènes. Si on traite ensuite la charge débarrassée des asphaltènes par le même solvant à une température plus élevée, on
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pourra obtenir la précipitation des résines.
Dans le procédé bien connu de désasphaltage, la phase huileuse et la phase asphaltique sont séparées par l'opération qui consiste à extraire du résidu la phase huileuse à l'aide d'un solvant. Ce solvant peut être choisi dans le groupe constitué par: - les hydrocarbures aliphatiques, saturés ou non saturés, ayant de 2 à 8 atomes de carbone, seuls ou en mélange, - les mélanges d'hydrocarbures, appelés distillats, ayant des poids moléculaires voisins de ceux des hydrocarbures ayant de 2 à 8 atomes de carbone, - les mélanges de tous les hydrocarbures précédemment cités. Le désasphaltage peut être effectué en une seule étape, avec obtention, dans ce cas, d'une phase huileuse et d'une phase asphaltique, cette dernière contenant à la fois les asphaltènes et les résines. Il peut également être effectué en deux étapes, avec utilisation de deux solvants différents et/ou des conditions opératoires différentes dans les deux étapes (voir, par exemple, les brevets US no 3 830 732 et 2 940 920). On obtient de façon séparée, dans ce procédé en deux étapes,
la phase huileuse, les résines et les asphaltènes.
Le brevet US N 3 830 732 décrit ainsi un procédé utilisant deux solvants, le propane et le pentane, qui
nécessite deux unités complètement séparées de récupération de solvant et, donc, un investissement important.
Dans le procédé à un seul solvant (voir brevet US.
no 2 940 920, par exemple), il est nécessaire et difficile d'ajuster très précisément les conditions opératoires des
deux étapes pour obtenir les produits de qualités désirées.
Il est même parfois impossible, avec ce procédé, d'obtenir à la fois une phase huileuse convenant comme charge de 35 craquage catalytique et un brai très dur pouvant être
broyé et être utilisé comme combustible solide.
La Demanderesse a conçu un procédé de désasphaltage -4 en deux étapes, utilisant, lors des deux étapes, des solvants à la fois: - relativement peu différents, ce qui permet de n'employer, au moins dans une forme de mise en oeuvre, qu'une seule installation de séparation de solvant, suffisamment différents, pour obtenir à la fois: une phase huileuse "propre" d'une qualité parfaitement convenable pour être utilisée comme charge de craquage catalytique, sans traitement complémentaire à l'hydrogène, 10 - et une fraction asphaltènes, qui, à température ambiante, est suffisamment solide pour être broyée et
utilisée comme combustible solide.
De ce fait, la fraction asphaltènes ne nécessite
pas une dépense supplémentaire de fluxant pour être 15 utilisée liquide.
Le but de la présente invention est donc la préparation, notamment à partir d'une charge hydrocarbonée lourde,
d'un produit convenant comme charge d'un craquage catalytique.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde, ledit procédé conduisant à l'obtention: d'une phase huileuse désasphaltée ayant un indice "Conradson" égal ou inférieur à 10, 25 - d'une fraction "résines", - d'une fraction "asphaltènes" ayant un point de ramollissement égal ou supérieur à 150 C, ledit procédé comportant deux étages de précipitation, à partir de la charge,d'une part, de la fraction "asphal30 tènes" seule, d'autre part, de la fraction "résines", éventuellement en compagnie de la fraction "asphaltènes" à l'aide, respectivement, d'un solvant lourd et d'un solvant léger, ledit procédé étant caractérisé en ce que le solvant lourd et le solvant léger contiennent tous les 35 deux, dans des proportions différentes: - au moins un hydrocarbure comprenant 3 atomes de carbone, au moins un hydrocarbure comprenant au moins atomes de carbone, la proportion de l'hydrocarbure comprenant 3 atomes de carbone étant plus élevée dans le solvant léger que dans le solvant lourd. Dans cet objet de l'invention et dans la suite de
la présente description, compte tenu du fait que la
séparation au point de vue chimique entre la phase huileuse, les "résines" et les "asphaltènes", ne peut être 10 définie de façon précise, on entend par: 1.- phase huileuse,une phase de laquelle a été éliminée pratiquement toute la phase asphaltique, c'est-à-dire la phase qui précipite par addition d'un solvant léger tel que défini dans l'objet de l'invention; 15 cette phase huileuse a un résidu "Conradson" inférieur ou égal à 10 (mesuré selon la norme AFNOR NFT 60-116); 2.- fraction "résines" et fraction "asphaltènes": les fractions respectivement la plus légère et la plus lourde de la phase asphaltique, la frontière entre ces deux fractions, au sens de l'invention,étant définie par le fait que la fraction "asphaltènes" doit avoir un point de ramollissement égal ou supérieur à 1500C (mesuré
selon la norme AFNOR NFT 66-008).
Dans le procédé selon l'invention, on utilise deux 25 solvants, un solvant léger et un solvant lourd, qui contiennent les mêmes composés chimiques, mais dans des proportions différentes, ce qui explique leurs fonctions différentes: - le solvant lourd est apte à faire précipiter la 30 fraction "asphaltènes", mais solubilise la fraction "résines" et,a fortiori,la phase huileuse, - le solvant léger est apte à faire précipiter la fraction "résines" et donc, bien sûr, la fraction "asphaltènes", mais solubilise la fraction huileuse. 35 Les deux solvants contiennent: - au moins un hydrocarbure comprenant 3 atomes de carbone: propane et/ou propène, 2 5 958 7 t 6 -6 - au moins un hydrocarbure comprenant au moins 5 atomes de carbone,aliphatique saturé ou oléfinique (dont, notamment, le pentane, le pentène, l'hexane, l'hexène,
l'heptane, l'heptène).
Le procédé est donc caractérisé par une recherche de sélectivité,qui conduit à la combinaison de deux solvants ne contenant que peu ou pas d'hydrocarbures à
4 atomes de carbone, de façon à faire varier-la sélectivité suivant l'étape à laquelle on se place.
Les solvants peuvent être constitués d'un seul hydrocarbure, ou d'un mélange d'hydrocarbures; ainsi, le solvant lourd peut être constitué par un mélange de pentane
et d'hexane par exemple.
Il est entendu que, dans cette définition et dans 15 la suite de la présente description, quand on cite un
hydrocarbure, le pentane par exemple, il peut s'agir soit d'un hydrocarbure bien défini, tel que le normal pentane, soit également, et c'est industriellement pratiquement toujours le cas, d'un mélange d'isomères de 20 cet hydrocarbure, tel que.dans le cas du pentane, le
normal pentane et l'isopentane, essentiellement.
Le solvant léger contient une proportion plus élevée que le solvant lourd d'hydrocarbure comprenant 3 atomes
de carbone.
De façon générale, le solvant lourd peut contenir, de préférence, de 5 à 40 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 60 à 95 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone. Le solvant léger peut contenir de préférence de 20 à 80 % 30 en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de à 80 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins atomes de carbone. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre
de deux façons différentes.
Dans la première forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la première étape est l'étape de
séparation de la fraction "asphaltènes" à l'aide du solvant lourd.
- 7 On recueille, à l'issue de cette étape - d'une part, la fraction "asphaltènes" contenant un peu de solvant qui est éliminé ultérieurement, - d'autre part, en solution dans le solvant lourd, la fraction "résines" et la phase huileuse. La fraction "résines" est ensuite précipitée à l'aide
d'un solvant léger.
Pour obtenir ce solvant léger, dans une forme particulière de réalisation, on ajoute au mélange du solvant 10 lourd, de la fraction résines et de la phase huileuse, dans une deuxième étape qui est l'étape de séparation des résines, un troisième solvant plus léger que le solvant léger, ce dernier résultant ainsi de la combinaison du solvant lourd et dudit troisième solvant. On 15 recueille,à l'issue de cette étape: - d'une part, la fraction résines contenant un peu de solvant, qui est éliminé ultérieurement, - d'autre part, la phase huileuse en solution dans
le solvant léger.
Cette solution est soumise ensuite à un traitement, qui permet d'obtenir: - ledit troisième solvant, qui est recyclé à la deuxième étape, - une solution de la phase huileuse dans le solvant 25 lourd, dont elle est séparée de façon classique, le
solvant lourd étant recyclé à la première étape.
Le traitement de la solution de la phase huileuse dans le solvant léger peut être notamment constitué par
un chauffage de ladite solution vaporisant préférentiel30 lement l'hydrocarbure comprenant 3 atomes de carbone.
Le chauffage peut être remplacé par une détente sous
pression réduite de ladite solution.
Dans la première étape de cette première forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le solvant 35 lourd peut contenir de préférence de 10 à 40% en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 60 à 90% en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone, et, mieux encore, de 15 à 35 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 65 à 85 % en volume - 8
d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone.
Dans la deuxième étape de cette première forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le solvant léger peut contenir, de préférence, de 20 à 80 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 20 à 80 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone et, mieux encore, de 25 à 75 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 25 & 75 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone. 10 Dans la seconde forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la première étape est une étape de précipitation simultanée des fractions "résines" et "asphaltènes" à l'aide du solvant léger obtenu en combinant, lors de cette étape,le solvant lourd et un troisième sol15 vant plus léger que le solvant léger désiré. On obtient, à l'issue de cette première étape: - d'une part, un mélange des fractions "résines" et "asphaltènes",
- d'autre part, la phase huileuse en solution dans le 20 solvant léger, dont elle est séparée ultérieurement.
Dans une deuxième étape, on ajoute au mélange des fractions "résines" et "asphaltènes" du solvant lourd qui solubilise la fraction "résines". On obtient, à l'issue de cette seconde étape: - d'une part, la fraction "asphaltènes" contenant un peu de solvant,qui est éliminé ultérieurement, - d'autre part, la fraction "résines" en solution
dans le solvant lourd, dont elle est séparée ultérieurement.
Dans la première étape de cette deuxième forme de 30 mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le solvant léger peut contenir, de préférence, de 20 à 80 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 20 à 80 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone et, mieux encore, de 30 à 70 %5 en volume 35 d'au moins un hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 30 à 70 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins atomes de carbone. Dans la deuxième étape de cette deuxième forme de -9 mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le solvant lourd peut contenir de préférence de 5 à 30%o en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 70 à 95% en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes 5 de carbone et, mieux encore, de 10 à 25% en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et 75 à 9050 en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone. Les conditions opératoires, dans les étages de 10 désasphaltage, peuvent être les suivantes: - pression comprise entre 20.105 et 1.107 pascals absolus, - température comprise entre 100 et 300 C, solvant
taux massique fraction à désasphalter compris 15 entre 1 et 10.
Ces conditions varient, bien sur, notamment selon: - la nature de la charge,
- la nature des solvants utilisés.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, qui n'ont pas de caractère limitatif.
Sur ces dessins: Les figures 1 et 2 sont des schémas de deux unités
mettant en oeuvre,respectivement, le premier mode et le 25 second mode de réalisation du procédé selon l'invention.
La figure 3 illustre une variante de mise en oeuvre
du procédé de la figure 1.
En référence à la figure 1, qui représente une unité mettant en oeuvre la première forme de réalisation du 30 procédé selon l'invention, on introduit par la ligne 1, dans la partie supérieure d'une première tour d'extraction 2, la charge hydrocarbonée lourde à désasphalter. On
introduit également dans le fond de la tour 2, par la ligne 3, un solvant lourd dont la provenance sera ex35 pliquée plus loin.
Du même solvant lourd peut être également ajouté
à la charge dans la ligne 1, par une ligne non représentée.
- 10 -
Le solvant lourd de la ligne 3 et les conditions opératoires de la tour 2 sont choisis de telle façon que seule la fraction "asphaltènes" de la charge 1 dont le point de ramollissement est supérieur ou égal à 150 0C précipite dans ladite tour. La pression à l'intérieur de la tour 2 peut être comprise entre 20.105 et 1.107 pascals absolus, la température entre 100 et 200 C, et le taux massique solvant lourd peut être compris entre 1 et 10, sans que charge
ces valeurs puissent être considérées comme des limites.
A titre d'exemple, pour un solvant lourd C3-20/05-80, -c'est-à-dire contenant 20% en volume de propane et 80% en volume de pentane-, la pression peut être d'environ 40.105 pascals absolus, les températures en fond et en 15 tête de la tour 2 étant respectivement d'environ 100 et C, le taux massique solvant lourd sur charge étant
d'environ 2/1.
On recueille au fond de la tour 2, par la ligne 4,
la fraction "asphaltènes" contenant un peu de solvant 20 lourd.
On recueille au sommet de la tour 2, par la ligne 5,
la charge, débarrassée de la fraction "asphaltènes", en solution dans la majeure partie du solvant lourd introduit dans la tour 2.
La fraction recueillie par la ligne 4 est conduite, après passage dans au moins un réchauffeur 6, dans une tour de détente 7 fonctionnant, dans le cas d'un solvant lourd C3-20/C5-80, à une température d'environ 300eC et une pression d'environ 5.105 pascals absolus. On recueille 30 au sommet de la tour 7, par la ligne 8, du solvant lourd, qui est conduit, après passage dans un réfrigérant 9, dans
un ballon 10.
Le ballon 10 sert de stockage au solvant lourd. Dans le cas d'un solvant lourd C3-20/C5-80, la température 35 dans le ballon 10 est d'environ 600C et la pression
d'environ 5.105 pascals absolus.
On recueille, dans le fond de la tour 7, par la ligne 11, la fraction "asphaltènes", qui est conduite dans une tour 12, fonctionnant, dans le cas d'un solvant lourd - il C3-20/C5-80,à une température d'environ 300 C et une
pression d'environ 0,5.10 pascals absolus.
On recueille dans le fond de la tour 12, par la ligne 13, la fraction "asphaltènes" débarrassée du solvant lourd. 5 Cette fraction peut être utilisée comme combustible solide
après broyage.
On recueille au sommet de la tour 12, par la ligne 19,
du solvant qui est conduit dans un condenseur 14.
On recueille, à la sortie du condenseur 14: - par la ligne 15, de l'eau qui est évacuée (la provenance de cette eau est expliquée plus loin), et, dans le cas d'un solvant lourd C3-20/C5-80O par la ligne 16, le ou les hydrocarbures à au moins 5 atomes de carbone, qui est (ou sont) conduit(s) au ballon 10 15 et, par la ligne 17, llhydrocarbure à 3 atomes de carbone qui, après passage dans un compresseur 18, est conduit
dans la ligne 8 et donc au ballon 10.
Le mélange du solvant lourd et de charge débarrassée de la fraction "asphaltènes" recueilli par la ligne 5 est 20 conduit dans une deuxième tour d'extraction 20. On introduit dans cette tour, par la ligne 21, un troisième solvant, de telle façon que, dans la tour 20, l'extraction soit effectuée en fait à l'aide d'un solvant léger, résultant de la combinaison du solvant lourd et du troisième solvant 25 et dont la proportion d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone
est plus élevée que celle du solvant lourd.
Ainsi, dans le cas d'un solvant lourd C3-20/C -80, le troisième solvant peut être un solvant C3-40/C5-60, c'est-à-dire contenant 40 % en volume de propane et 60 % 30 en volume de pentane, le solvant léger étant alors un solvant C3-30/C5-70, contenant 30 % en volume de propane
et 70 % en volume de pentane.
Les conditions opératoires à l'intérieur de la tour 20
sont telles que la fraction "résines" précipite.
La pression à l'intérieur de la tour 20 peut être comprise entre 20.105 et 1.107 pascals absolus, la tempérasolrant iger ture entre 100 et 300 C, le taux massique charge de la tour 2 étant compris entre 1 et 10, sans que ces valeurs puissent i -12
être considérées comme limites.
A titre d'exemple, pour un solvant léger C3-30/C5-70, la pression peut être d'environ 40.105 pascals absolus, les températures en fond et en tête de la tour 20 étant environ, respectivement, de 110 et 150 C, le taux massique solvant léger tant environ de 4/1
charge de la tour 2 tant environ de 4/.
On recueille au sommet de la tour 20, par la ligne 22, un mélange de phase huileuse désasphaltée et de solvant léger.
N On recueille au fond de la tour 20, par la ligne 28,
la fraction "résines" contenant un peu de solvant léger.
Le mélange de phase huileuse désasphaltée et de solvant léger recueilli par la ligne 22 est conduit, après passage dans un réchauffeur 23, dans une tour de détente 24 15 fonctionnant, dans le cas d'un solvant léger C330/C5-70, à une pression d'environ 25.105 pascals absolus et une tempéture d'environ 150 C. Par suite du passage dans le réchauffeur 23, une partie du solvant est vaporisée. L'hydrocarbure à 3 atomes de carbone l'est préférentiellement. On re20 cueille de ce fait, au sommet de la tour 24, par la ligne , un troisième solvant enrichi en hydrocarbure à 3 atomes de carbone. Dans le cas d'un solvant léger C3-30/C5-70, on
obtient ainsi un troisième solvant C3-40/c5-60.
La mise en place de plateaux à l'intérieur de cette 25 tour permet d'améliorer, si besoin est, la séparation.
Le troisième solvant recueilli par la ligne 25 est conduit, après passage dans un réfrigérant 26,dans un ballon de stockage 27. Dans le cas d'un troisième solvant
C3-4o0/C5-60, la température à l'intérieur du ballon 27 est 30 d'environ 1100C et la pression d'environ 25 bars.
Le troisième solvant est ensuite recyclé par la
ligne 21 à la tour 20.
On recueille au fond de la tour 24, par la ligne 29, un mélange d'huile désasphaltée et de solvant lourd, qui, 35 après passage dans une vanne de détente 30, o sa pression et sa température sont abaissées (dans le cas d'un solvant lourd C3-20/C5-80 à, respectivement, environ 5.105 pascals absolus et 100 C), et passage dans un réchauffeur 31, - 13 est conduit dans une tour de détente 32, fonctionnant, dans le cas d'un solvant lourd C -20/C5-80,à une pression d'environ 5.105 pascals absolus et une température
d'environ 130 C.
On recueille au sommet de la tour 32, par la ligne 33, la majeure partie du solvant lourd, qui, après passage
dans un réfrigérant 34, est conduit au ballon 10.
Le ballon 10 est relié par la ligne 35 à la ligne 3 et le solvant lourd peut donc être recyclé à la tour 2. 10 On recueille au fond de la tour 32, par la ligne 36, la phase huileuse désasphaltée contenant encore un peu de solvant qui, après passage dans un réchauffeur 37, est conduite dans une tour d'entraînement à la vapeur
d'eau 38,o de la vapeur d'eau est introduite par la ligne 15 39.
Dans le cas d'un solvant lourd C3-20/C5-80, cette tour fonctionne à une pression d'environ 1,5.105
pascals absolus et une température d'environ 250 C.
On recueille au fond de la tour 38, par la ligne 20 41, l'huile désasphaltée et, au sommet de ladite tour,
par la ligne 40, de l'eau et du solvant, qui sont conduits au condenseur 14.
La fraction "résines" contenant un peu de solvant léger, recueillie par la ligne 28 au fond de la tour 25 20, est conduite,après passage dans un réchauffeur 50, dans une tour de détente 51 fonctionnant, dans le cas d'un solvant léger C3-30/C5-70, à une pression d'environ 5.105 pascals absolus et à une température d'environ
280 C.
On recueille, au sommet de la tour 51, par la ligne
52, un peu de solvant léger, qui est conduit à la ligne 8.
On recueille, au fond de la tour 51, par la ligne 53, la fraction "résines" contenant encore un peu de
solvant, qui est conduite dans une tour d'entraînement 35 à la vapeur d'eau 54, o de la vapeur d'eau est introduite par la ligne 55.
On recueille, au fond de la tour 54, par la ligne 57, la
- 14 -
fraction "résines" qui peut être utilisée comme base fioul, être incorporée dans les bitumes, ou encore constituer
une excellente charge de viscoréducteur.
On recueille au sommet de la tour 54, par la ligne 56, de l'eau et du solvant, qui sont conduits au condenseur 14. On peut noter que, si l'on introduit dans le ballon du solvant lourd par la ligne 33, on introduit également du solvant léger provenant des lignes 52 et 56. Or, c'est 10 le tout qui est recyclé comme solvant lourd. En fait, la quantité de solvant léger par rapport au solvant lourd est très faible et il suffit d'ajouter un peu d'hydrocarbure ayant au moins 5 atomes de carbone dans le ballon 10 pour
obtenir un solvant lourd de composition correcte.
Bien entendu, dans les unités représentées sur la figure 1, ainsi que sur les figures 2 et 3 qui vont être décrites ci-après, des appoints de solvants non représentés
sont prévus pour compenser les pertes de solvant.
En référence à la figure 2, qui représente une unité 20 mettant en oeuvre la deuxième forme de réalisation du procédé selon l'invention, on introduit par la ligne 101, dans la partie supérieure d'une première tour d'extraction 102, la charge hydrocarbonée lourde à désasphalter. On introduit également dans le fond de la 25 tour 102, par la ligne 103, un solvant léger,dont la provenance sera expliquée plus loin. Les fractions "résines"
et "asphaltènes" précipitent.
Le solvant léger peut être, par exemple, un solvant
C3-60/C5-40, contenant 60% en volume de propane et 40% 30 en volume de pentane.
La pression à l'intérieur de la tour 102 peut être comprise entre 20.105 et 1.107 pascals absolus, la température entre 100 et 300 C, le taux massique solvant léger charge
peut être compris entre 1 et 10, sans que ces valeurs 35 puissent être considérées comme des limites.
A titre d'exemple, pour un solvant léger C3-60/C5-40, la pression peut être d'environ 40.105 pascals absolus, les températures en fond et en tête de la tour 102 étant - 15 environ, respectivement, de 100 et 1300C, le taux
massique solvant léger étant environ de 2/1.
massique charge de la tour 102 tant environ de 2/1.
On recueille, dans le fond de la tour 102, par la ligne 105, la totalitéde la phase asphaltique contenant les fractions "asphaltènes" et "résines" et un peu de solvant léger. On ajoute à ce mélange, par la ligne 106, un solvant dont la provenance sera expliquée plus loin. Ce solvant contient peu d'hydrocarbures à 3 atomes de carbone. Ce nouveau mélange est conduit par la ligne 107, 10 après passage dans un réchauffeur 108, dans une seconde tour d'extraction 109, o l'extraction est effectuée en présence d'un solvant lourd, grâce au mélange des
solvants des lignes 105 et 106.
Le solvant et les conditions opératoires de la tour 15 109 sont choisis de telle façon que seule la fraction "asphaltènes" de la ligne 105 dont le point de ramollissement est supérieur ou égal à 150 C précipite dans
ladite tour.
Si le solvant léger est un solvant C3-60/C5-40, 20 le solvant lourd peut être un solvant C3-20/C5-80, le
solvant de la ligne 106 étant un solvant C3-10/C5-90.
La pression à l'intérieur de la tour 109 peut être comprise entre 20.105 et 1.105 pascals absolus, la température entre 100 et 200 C, le taux massique solvant lourd peut être compris entre 1 et 10, charge de la tour 102 peut tre compris entre 1 et 10, sans que ces valeurs puissent être considérées comme des limites. A titre d'exemple, pour un solvant lourd C3-20/C5-80, la pression peut être d'environ 40.105 pascals absolus, 30 les températures en fond et en tête de la tour 109 étant respectivement d'environ 100 et 140oC, le taux massique
solvant lourd sur charge de la tour 102 étant d'environ 2/1.
On recueille au fond de la tour 109, par la ligne 110, la fraction "asphaltènes" contenant un peu de solvant lourd. 35 Le traitement de cette fraction est identique à celui de l'unité de la figure 1. Il ne sera pas décrit, dans un but de simplification. Cette partie de l'unité, - 16 identique à celle de la figure 1, a été représentée
de la même façon, les numéros de référence des équipements étant affectés de l'indice '.
On recueille au sommet de la tour 109, par la ligne 111, un mélange de fraction "résines" et de solvant lourd. Le mélange de fraction "résines" et de solvant lourd recueilli par la ligne 111 est conduit, après passage dans un réchauffeur 112, dans une tour de détente 113 fonctionnant, dans le cas d'un solvant lourd C3-20/C5-80, 10 à une pression d'environ 25.105 pascals absolus et à une température d'environ 150 C.Par suite du passage dans le
réchauffeur 112, une partie du solvant est vaporisée.
L'hydrocarbure à 3 atomes de carbone l'est préférentiellement. On recueille de ce fait,au sommet de la tour f5 113, par la ligne 114, du solvant léger C3-6O/C5-40, qui est recyclé à la ligne 103,après passage dans un réfrigérant 115, pour reconstituer le solvant léger entraîné
dans la ligne 105.
La mise en place de plateaux à l'intérieur de cette
tour 113 permet d'améliorer, si besoin est, la séparation.
On recueille au fond de la tour 113, par la ligne 116, un mélange de "résines" et d'un solvant plus lourd que le solvant lourd, qui, après passage dans une vanne de détente 117, o sa pression et sa température sont abaissées, dans le cas d'un solvant 03-10/C5-90, à respectivement envirn5.105 pascals absolus et 1200C, et passage dans un réchauffeur 118, est conduit dans une tour de détente 119, fonctionnant, dans le cas d'un solvant C 3-10/C5-90 à une pression den5 3 5 vroe5.105pascals absolus et une température d'environ 140 C. 30 On recueille au sommet de la tour 119, par la ligne , la majeure partie du solvant, qui, après passage
dans un réfrigérant 121, est conduit au ballon 122.
Le ballon 122 est relié par la ligne 123 à la ligne
106 et le solvant peut donc être recyclé.
On recueille au fond de la tour 119, par la ligne 124, la phase "résines" contenant encore un peu de solvant, qui, après passage dans un réchauffeur 125, est conduite - 17 dans une tour d'entraînement à la vapeur d'eau 126, o
de la vapeur d'eau est introduite par la ligne 127.
Dans le cas d'un solvant C3-10/C5-90, cette tour fonctionne à une pression d'environ 1,5.10 pascals absolus et une température d'environ 2800C. On recueille au fond de la tour 126, par la ligne 128, les "résines" et au sommet de ladite tour, par la ligne
129, de l'eau et du solvant, qui sont conduits au condenseur 14'.
On recueille au sommet de la tour 102, par la ligne 129, un mélange d'huile désasphaltée et de solvant léger, qui,après passage dans un réchauffeur 131, est conduit dans une tour de détente 132 fonctionnant, dans le cas d'un solvant léger C3-60/C5-40, à une pression d'environ
25.105 pascals absolus et une température d'environ 14000 C.
On recueille au sommet de la tour 132, par la ligne 133, la majeure partie du solvant léger, qui est recyclé
à la ligne 103 par la ligne 114 et le réfrigérant 115.
On recueille au fond de la tour 132, par la ligne 20 134, la phase huileuse désasphaltée contenant encore un peu de solvant, qui, après passage dans un réchauffeur , est conduite dans une tour 136 d'entraînement à la vapeur d'eau, o de la vapeur d'eau est introduite par
la ligne 137.
Dans le cas d'un solvant léger C3-60/C5-40, cette tour fonctionne à une pression d'environ 1,5.10 pascals
absolus et une température d'environ 250 C.
On recueille au fond de la tour 136, par la ligne 138, l'huile désasphaltée et, au sommet de ladite tour, 30 par la ligne 139, de l'eau et du solvant, qui sont
conduits au condenseur 14'.
La figure 3 représente une variante de la figure 1,dans laquelle la séparation du solvant léger de l'huile désasphaltée
est effectuée de telle façon que le solvant léger contien35 ne encore plus d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone.
La séparation des résines de l'huile est meilleure et permet d'obtenir une huile désasphaltée encore plus - 18 "propre", c'est-à-dire ayant un résidu "Conradson" encore
plus faible.
Pour la description de cette figure, on prendra
comme exemple un solvant lourd C3-20/C5-80 et un solvant léger C3-35/C565, mais, bien entendu, cet exemple de
couple de solvants n'est pas limitatif.
Seule la partie de la figure 3 différente de la figure 1 sera décrite et seuls les équipements contenant des produits différents ou différents euxmêmes des 10 équipements de la figure 1 ont été renumérotés, les
autres organes conservent les mêmes chiffres de référence.
Le mélange de solvant lourd C3-20/C5-80 et de charge ne contenant plus d'"asphaltènes" recueilli par la ligne 5 est conduit dans une deuxième tour d'extraction 15 200. On introduit dans cette tour, par la ligne 210, un troisième solvant C3-50/C5-50, l'extraction étant
effectuée en fait à l'aide d'un solvant léger C3-35/C5-65.
La pression dans la tour peut être d'environ 40.105 pascals absolus, les températures en fond et en tête de la 20 tour 200 étant d'environ, respectivement, 115 et 145 oc, le taux massique solvant léger étant d'environ le taux massique charge de la tour 2
de 4/1.
On recueille au sommet de la tour 200, par la ligne
220, le mélange de phase huileuse désasphaltée et de sol25 vant léger C335/C5-65.
On recueille au fond de la tour 200, par la ligne 28, la fraction "résines" contenant un peu de solvant légerqui est traitée de la même façon que pour la figure 1. Le mélange de phase huileuse désasphaltée et de solvant léger C3-35/C5-65 est conduit, après passage dans un réchauffeur 230, dans une tour de détente 240,
fonctionnant, dans le cas du solvant léger C3-35/C5-65, à une pression de 25.105 pascals absolus et une température de 1450C.
La tour 240 est équipée de trois soutirages. Par suite de la vaporisation partielle de l'hydrocarbure à 3 atomes de carbone, on recueille: - 19 - au fond de la tour, par la ligne 290, un mélange d'huile désasphaltée et de solvant C3-20/C5-80,qui, après passage dans une vanne de détente 300, o sa pression et sa température sont abaissées, respective5 ment, à 5. 105 pascals absolus et 95 C, et passage dans un réchauffeur 310, est conduit dans une tour de détente 320 fonctionnant à une pression de 5.105 pascals absolus et une température d'environ 1200C, - par un soutirage latéral 500, un solvant C3-30/C5-70, 10 dont une partie est conduite à la ligne 33, l'autre partie étant recyclée à la tour 240 par la ligne 510, après passage dans un réfrigérant 520; _ au sommet de la tour 240, par la ligne 250, un solvant C3-50/c550, qui, après passage dans un réfrigérant 15 Z60, est conduit dans un ballon de stockage 270, ce solvant
étant ensuite recyclé à la tour 200 par la ligne 210.
La tour 320 est équipée de trois soutirages: - au sommet de cette tour,on recueille, par la ligne 528, du solvant C3-50/C5-50, qui est recyclé à 20 la ligne 250; - on recueille, par un soutirage latéral 530, un solvant C315/C5-85 dont une partie est conduite à la ligne 33, tandis que l'autre partie est recyclée dans la tour 320, par la ligne 550, après passage dans un 25 réfrigérant 540; - on recueille, au fond de la tour 320, par la ligne 360, la phase huileuse désasphaltée contenant un
peu de solvant.
Comme dans le cas de la figure 1, en vue d'éliminer 30 le solVant de la phase huileuse,de la ligne 360, cette phase, après passage dans un réchauffeur 370, est conduite dans une tour d'entraînement à la vapeur d'eau 380, o
de la vapeur d'eau est introduite par la ligne 390.
Au fond de la tour 380, on recueille, par la ligne 35 410, l'huile désasphaltée et, au sommet de ladite tour,
par la ligne 400, de l'eau et du solvant, qui sont conduits au condenseur 14.
- 20 - 2598716
La combinaison des solvants des lignes 500 et 530 permet d'obtenir un solvant lourd C3-20/C5-80 qui est
recyclé à partir du ballon 10 à la ligne 3.
On voit, à cette description de la figure 3, que, /f5 grâce aux deux soutirages latéraux des tours 240 et 320
il est possible d'enrichir le solvant léger en hydrocarbure à 3 atomes de carbone.
Le procédé selon l'invention est particulièrement utile, comme le montrent les exemples suivants, pour la préparation simultanée d'une huile désasphaltée, convenant comme charge de craquage catalytique, ayant un résidu "Conradson" inférieur ou égal à 10, de préférence inférieur ou égal à 9 et, mieux encore, inférieur ou égal à 8, et d'une fraction "asphaltènes", ayant un point de ramollis15 sement égal ou supérieur à 1500C, de préférence égal ou supérieur à 1600C et, mieux encore, égal ou supérieur à
1700C.
Ces exemples sont destinés à illustrer l'invention
de façon non limitative.
EXEMPLE 1
Cet exemple concerne le traitement d'une charge hydrocarbonée constituée par le résidu de la distillation sous pression réduite du résidu de la distillation sous pression atmosphérique d'un pétrole brut d'origine Safaniya. 25 Les caractéristiques de cette charge sont les suivantes: masse volumique à 15 C (mesurée selon la norme FNOR NFT 60-101):1035 kg/m3, - viscosité à 100C (mesurée selon la norme AFXOR 30 NFT 60-100): 0, 56. 102 cm2/s - résidu "Conradson" (mesuré selon la norme APXOR
- NhFr 60-116): 23 % en poids,.
- teneur en: *asphaltènes (mesurée selon la norme AFNOR NFT -115): 16 % en poids, -21 * soufre (mesurée par fluorescence X): 5,55 en poids, * nickel (mesurée par fluorescence X): 43 p.p.m.,
* vanadium (mesurée par fluorescence X): 138 p.p.m.
Cette charge est traitée dans une unité mettant en oeuvre le procédé selon l'invention du type de celle
présentée sur la figure 1.
On utilise dans l'unité des solvants C3-C5 dont les
compositions sont données dans le tableau I ci-après.
TABLEAU I
: Composition en % en volume: * *:Solvant lourd Solvant léger Troisième solvant
*- - - - - -- - --: 20::0- -:-- 0
Propane 20 30 40 ::::: :Butanes 0,8 0,9 1
::-:::
Normal :Pentane 63 55 47
:: -:::
Isopentane 16 14 12 :: --: -- --: -- -Hexanes 0,2 0,1 traces -:tae
Les conditions opératoires sont données dans le tableau II ci-après.
- 22
TABLEAU II
:Tour 2:Tour 20: à Pression: : :(en 10 5 pascals absolus): 40 : 40 :Température en tête ( C): 140 155
:: : ....... :
:Température en fond ( C): 110 : 120 : :Taux massique: : : :Solvant/charge ligne 1: 2/1 : 4/1 : Après séparation du solvant des différents produits,
le bilan final obtenu est donné dans le tableau III 10 ci-après.
TABLEAU III
Charge Ligne 1 : (tonnes/jour) 2 500 -15: Résines produites Ligne 57 (tonnes/jour) 550 Huile désalphaltée produite Ligne 41 10 (tonnes/jour) 1 100
t---- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -
: Asphaltènes produits: : : Ligne 13: : : (tonnes/jour): 850 :
- 23 - 2598716
Les caractéristiques des produits obtenus sont
données dans le tableau IV ci-après.
TABLEAU IV
Produit Caractéristiques
____________________-__-_ --- -------------------: -'
5. Masse volumique (kg/m3) 960 *_____------------------------- ----:: ViscRsité à 10000 À Hie(-:n/: 80 Huile désasphaltée Résidu "Conradson": :: ( C en poids):.8
:: .....
Nickel : (p.p.m.) 4
:: :
Vanadium (p.p.m) 10 :: : Asphaltnes (oc en poids):traces: M Masse volumique: * (k:/çm31:1 042-- - - - - - - - - - -- - -à *Résinles Viscosité à 10O0C (10-6 n/s):3 200:
:-: 4: à
:: Résidu "Conradson" 1.5::t (O en poids):,20: -- - - - - -- - - - - - ----------Point de ramollissement (oc): 50:
=====_=============.....=-......=========_====:_ ======:
M: asse volumique 25.:m)1 147
----- ----- ----- ------------------:
Point de ramollissement:Asphaltènes (c: Vi(): 169:
----------------------------- ------:
: Résidu "Conradson"; ( en poids): (o): _ 0: Ce tableau montre bien l'intérêt du procédé selon
l'invention, qui permet d'obtenir des asphaltènes très durs et une huile utilisable comme charge de craquage catalytique, car ayant un résidu "Conradson" inférieur à 8.
- 24 -,
EXEMPLE 2
Cet exemple concerne le traitement d'une charge hydrocarbonée constituée par le résidu de la distillation sous pression atmosphérique de l'effluent de la viscoréduction d'un résidu de la distillation sous
pression réduite d'un pétrole brut SAFXNIYA.
Les caractéristiques de cette charge sont les suivantes: - masse volumique à 150C (mesurée selon la norme 10 AFNOR NFT 60-101): 1 060 kg/m3, viscosité à 100 C (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-100): 0, 17.10 2 cm2/s, - résidu "Conradson" (mesuréeselon la norme AFNOR NFT 60- 116): 27 % en poids, 15 - teneur en: * asphaltènes (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-115): 22 % en poids, * soufre (mesurée par fluorescence X): 6,2 % en poids, * nickel (mesurée par fluorescence X): 53 p.p.m.,
* vanadium (mesurée par fluorescence X): 175 p.p.m.
Cette charge est traitée dans une unité mettant en oeuvre le procédé selon l'invention du type de celle
représentée sur la figure 1.
On utilise dans l'unité des solvants C3-C de 35
compositions identiques à celles des solvants de ltExemple 1.
Les conditions opératoires sont données dans le tableau V ci-après.
2 5 9 8 7 1 6
- 25
TABLEAU V
Tour 2 Tour 20 : Pression (en 10.5 pascals absolus) 40 40 : Température en tête: :: : (oC): 138 : 148 :
:---------------------------_--_-------:---------:--------:
: Température en Fond: :: : (oC): 108 : 118 : -- - - - - - - - -- - - - - - --- -- - - - - -- -- -: Taux massique: : : : solvant/charge ligne 1: 1,2/1 : 2,5/1: Après séparation du solvant des différents produits, le bilan final obtenu est donné dans le tableau VI ci-après:
TABLEAU VI
Charge Ligne 1 (tonnes/jour): 2500 : Résines produites Ligne 57 (tonnes/jour) 350
:: :
Huile désasphaltée produite Ligne 41 (tonnes/jour) 1 250
:: :
Asphaltènes produits 25 Ligne 13 (tonnes/jour) 900 Les caractéristiques des produits obtenus sont données dans le tableau VII ci-après: - 26
TABLEAU VII
Produit Caractéristiques
à: :à
: Masse volumique: : (kg/m3) 972 :: --- *: Viscosité à 1000C i0-6 cm2/ 30
:- - -- -- - --:
Huile d6sasphaltée Résidu "Conradson" :*:(% en poids): 6,3
::: :
---------------------- ----Nickel : (p.p.m.) 3
:: ----- -------:
= :*: Vanadium :*:* (p.p.m) 8
:: -:- --:
*=: *:Asphaltènes (% en poids) traces.
8=Z==u=S=========À ==== ========== À=== *: Masse vo!umique : *: (kg/cm3) :1 112
:: .... ........: ....:
:Résines:Viscosité à 200 C
* -6: 216
:106 cm2/ 106s
:: -: :
: Résidu "Conradson" ::*:* (, en poids) 42 ::-- ----------------:-----20 ** Point de ramollissement À: (oç):97 *::-: Masse volumique : (kg/cm3):1 190 :
:: - - - -- - - - -- - - - --- -- -
:Asphalt&nes: Point de ramollissement::
:: ( C): 178
:: ---- -: -:
=*: Résidu "Conradson" (% en poids) ' 51 Ce tableau montre bien l'intér:t du procédé selon Ce tabl eau mantre bien l'intért du procédé salon
- 27 - 2598716
linvention, qui permet d'obtenir des asphaltènes très durs et une huile utilisable comme charge de craquage catalytique, car ayant un résidu "Conradson", inférieur à 8.
EXEMPLE 3
Cet exemple concerne le traitement d'une charge
hydrocarbonée constituée par le résidu de la distillation sous pression réduite du résidu de la distillation sous pression atmosphérique d'un pétrole brut d'origine 10 Irak.
Les caractéristiques de cette charge sont les suivantes: - masse volumique à 15QC (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-101): 1 016 kg/cm3 - viscosité à 100 C (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-100): 900 10-6 cm2/S - résidu "Conradson" (mesurée selon la-norme AFNOR NFT 60-116): 17 % en poids, teneur en: * asphaltènes (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-115): 6 d% en poids, * soufre (mesurée par fluorescence X): 4,9 % en poids, * nickel (mesurée par fluorescence X): 43 p.p.m., * vanadium (mesurée par fluorescence X): 102 p.p.m. 25 Cette charge est traitée dans une unité mettant en oeuvre le procédé selon l'invention du type de celle
représentée sur la figure 1.
On utilise dans l'unité des solvants C3-C6 dont
les compositions sont données dans le tableau VIII 30 ci-après.
-To X CsqUTnpoad ggad neiqug eI suep,uuop 4se nuaeqo ITuTj umTTq a sIuaeaJJTp sap 4ueATOS np uoTiTWJedes saadv * L TT eJ1 O/1.U O : Loug!I ogleqo/ueAIos enbTssew xnj, 0OL O:L (o) puo: ue e:n4pedwmo, 09L: OL: (Do) uo$ e ue an;eadwau :: (snIosql sILosd '0Ot ue) uotssoaa 0Z inoj,: Z aTnol : -' XI nfV3irAfL s ade-!o XI noeelqm Ial suep saauuop 4uos saaTo4ejado suoT4Tpuoo se' * 'OL LauexaqosI :: 8ú: 55: aea e o:
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:: 51.: :
: : ol., 0: : : T:
S -'2 '2
0 f 0 : . : -.: IIIA vM'IVAJ,
- 8Z -
91fl6SZ
2 5 9 8 7 1 6
- 29 TABLEAU X
15 : Charge Ligne 1: 2 500 (tonnes/jour) Résines produites: 650 : : Ligne 57 : (tonnes/jour) : Huile désasphaltée produite: : : Ligne 41: 1 450 : : (tonnes/jour): : : Asphaltènes produits: : : Ligne 13: 400 : : (tonnes/jour): *: Les caractéristiques des produits obtenus sont
données dans le tableau XI ci-après.
- 30
TABLEAU XI
2598 7 1 6
: Produit: Caractéristiques
: -à-- - -à---:-- - - -- - - - -- - - -- ----:
t ' Masse volumique : (kg/m3): 955 : Viscosité à 100 C. * _6 2 75
:: 7::
:10- cm2/s:: Huile désasphaltée Résidu "Conradson" : (o en poids) 6,1
:.:-: --:--
Nickel, (p.p.rn.) 2
: -: -- :
Vanadium : *(p.p.m.):4 :::--- - -- - -- - - - ------ :Asphaltènes * (% en poids) traces :=nnummmn: Vnadiu fMasse volumique : :(kg/cm ): 080 -:
:-:- --: - À
::: Résines:Viscosité à 10O0C.non * Résihltnes: -6 2 mesurée :10 cm /s à Résidu "Conradson"::* (: <en poids) 27 Point de ramollissement g(C) 100
:. - : -: :
: ======a=============:=============:===== :: Masse volumique (kg/cm3) 1 174 : phaltènes Point de ramollissement:
: (C): 200 :
- -:'- -.:- - - - --- à
Résidu "Conradson: * (% en poids) 41 :: - 31 Ce tableau montre bien l'intérêt du procédé selon l'invention, qui permet d'obtenir des asphaltènes très durs et une huile utilisable comme.charge de craquage catalytique, car ayant un résidu "Conradson" inférieur
à 8.
EXEMPLE 4
Cet exemple concerne le traitement d'une charge hydrocarbonée constituée par le résidu de la distillation sous pression réduite du résidu de la distillation 10 sous pression atmosphérique d'un pétrole brut d'origine
SAPFANIYA.
Les caractéristiques de cette charge sont les suivantes: - masse volumique à 15 C (mesurée selon la norme 15 AFNOR NFT 60-101): 1 035 kg/m3, viscosité à 100 C (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-100): 5 600 10-6 cm2/s - résidu "Conradson" (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60- 116): 23 % en poids, 20 - teneur en: * asphaltènes (mesurée selon la norme.%FNOR NFT 60-115): 16 $ en poids, * soufre (mesurée par fluorescence X): 5,5 % en poids, * nickel (mesurée par fluorescence X): 43 p.p.m.,
* vanadium (mesurée par fluorescence X): 138 p.p.m.
Cette charge est traitée dans une unité mettant en oeuvre le procédé selon l'invention du type de celle
présentée sur la figure 2.
On utilise dans l'unité des solvants C3-C5 dont 30 les compositions sont données dans le tableau XII ci-après.
25987 16
- 32
TABLEAU XII
:: Composition en % en volume:: ::: *:Solvant léger Solvant lourd Propane 60 20 ::: :: à:Butanes * 0,8 * 0,8
à:-- -:: :
:Normal pentane 31 63
-------------------- ----------------- -----:---- -::
Isopentane 8 16 Hexanes 0,2 0,2 Les conditions opératoires sont données dans le
tableau XIII ci-après.
TABLEAU XIII
::Tour : Tour :
::102 : 109 :
::. . ....: ...... :
: Pression: : (en 10.5 pascals absolus) 40o 40 : --------------------- --:----- ------- --:----15: Température en tête: : (oc): 130 : 140 : :- - -----------------:---- --------- -------: Température en fond:::
: (OC): 100 : 110 :
: --- ----------------: ------ ------ -------: Taux massique: :: : Solvant/charge ligne 101: 2/1: 1,8/1 ::::
9 8 7 1 6
- 33 Après séparation du solvant des différents produits, le bilan final obtenu est donné dans le tableau XIV ci-après.
TABLEAU XIV
Charge * Ligne 101 (tonnes/jour) 2 500
--------------------------------- _--:----- -- - - -- -
Résines produites Lignes 128 (tonnes/jour) 700 Huile désasphaltée produite Ligne 138 (tonnes/jour 1 000 Asphaltènes produits 15 Ligne 13' (tonnes/jour) 800
- 34 -
Les caractéristiques des produits obtenus sont données dans le tableau XV ci-après.
TABLEAU XV
20 : Produit Caractéristiques :: Masse volumique (kg/m3),: 955 :: Viscosité à 100 C: 70 :: 10-6 cm2/s :Huile désasphaltée: Résidu "Conradson" ::* (c en poids) * À : Nickel (p.p.m.): 2 : s::: :: Vanadium (p.p.m.): 5 g:: Asphaltènes (% en poids): traces: :: Masse volumique (kg/cm): 1 040: s:: : :.Viscosité à 1000C 2 t: -o 2 500 ::o1-6 cm 2/s
3 ___________________________::
: Résines: Résidu "Conradson" 20 :: (X en poids): :
::5 ::
: Point de ramollissement (oC): 45 *:-:;gj * Masse volumique (kg/cm3) I 150 Asphaltènes: Point de ramollissement( C): 175: t: : Résidu "Conradson": (% en poids) 48: Ce tableau montre bien l'intérêt du procédé selon - 35 l'invention, qui permet d'obtenir des asphaltènes très durs et une huile utilisable comme charge de craquage catalytique, car ayant un résidu "Conradson" inférieur à 8. - 36
Claims (11)
1.- Procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde, ledit procédé conduisant à l'obtention: - d'une phase huileuse désasphaltée ayant un indice "conradson" égal ou inférieur à 10, - d'une fraction "résines", - d'une fraction "asphaltènes" ayant son point de ramollissement égal ou supérieur à 150 C, ledit procédé comportant deux étages de précipitation,à partir de la charge,d'une part, de la fraction "asphaltènes" seule, d'autre part, de la fraction "résines", éven-10 tuellement en compagnie de la fraction "asphaltènes", à l'aide, respectivement, d'un solvant lourd et d'un solvant léger, ledit procédé étant caractérisé en ce que le solvant 15 lourd et le solvant léger contiennent tous les deux dans des proportions différentes: - au moins un hydrocarbure comprenant 3 atomes de carbone, - au moins un hydrocarbure comprenant au moins 5 20 atomes de carbone, la proportion de l'hydrocarbure comprenant 3 atomes de carbone étant plus élevée dans le solvant léger que dans
le solvant lourd.
2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé 25 en ce que le solvant lourd contient de 5 à 40 % en volume d'un hydrocarbure à 3 atomes de carbone et 60 à 95 % d'au moins un hydrocarbure à 5 atomes de carbone et le solvant léger contient de 20 à 80 % en volume d'un hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 20 à 80 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins atomes de carbone.
3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et
2, caractérisé en ce qu'il comporte deux étapes: a) une première étape de précipitation à partir de la charge, à l'aide d'un solvant lourd, de la fraction "asphaltènes", ladite première étape conduisant
2 3 9 8 7 1 6
- 37 à l'obtention - d'une part, de la fraction "asphaltènes",après séparation du solvant qu'elle contient, - d'autre part, d'une solution dans le solvant lourd de la fraction "résines" et de la phase huileuse; b) une deuxième étape de précipitation à partir de la solution obtenue dans l'étape a), à l'aide d'un solvant léger, de la fraction "résines", ladite deuxième étape conduisant à l'obtention: - d'une part, de la fraction "résines", après séparation du solvant qu'elle contient, - d'autre part, de la phase huileuse désasphaltée, après séparation du solvant léger dans lequel elle
est en solution.
4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le solvant léger utilisé pour la précipitation de la fraction "résines" est obtenu par la combinaison du solvant lourd contenu dans la solution obtenue à l'issue de l'étape a) et d'un troisième solvant plus 20 léger que le solvant léger, ledit troisième solvant étant obtenu lors de la séparation du solvant léger de la phase huileuse, par vaporisation préférentielle de l'hydrocarbure à 3 atomes de carbone, ladite vaporisation conduisant à l'obtention dudit troisième 25 solvant et d'un solvant lourd recyclé à la première étape de précipitation de la fraction "asphaltènes"o 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la teneur en hydrocarbure à 3 atomes de carbone du troisième solvant léger est augmentée par 30 des reflux utilisés au cours de la séparation de
l'huile désasphaltée et du solvant léger.
6.- Procédé selon l'une des revendications 3 à 5,
caractérisé en ce que: a) le solvant lourd utilisé dans la première étape contient de 10 à 40 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 60 à 90 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone - 38 etjde préférence, de 15 à 35 0; en volume dlhydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 65 à 85 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbones b) le solvant léger utilisé dans la seconde étape contient de 20 à 80 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 20 à 80 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone et,de préférence,de 25 à 75 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 25 à 75 % en volume
d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone.
7.- Procédé selon l'une des revendications 1 et
2, caractérisé en ce qu'il comporte deux étapes: a) une première étape de précipitation à partir 15 de la charge, à l'aide d'un solvant léger, des fractions "résines" et "asphaltènes", ladite première étape conduisant à l'obtention: - d'une part, d'un mélange des fractions "résines" et "asphaltènes" contenant du solvant léger, 20 - d'autre part, de la phase huileuse désasphaltée, après séparation du solvant léger dans lequel elle est en solution et qui est réutilisé dans la première étape; 6) une seconde étape de traitement du mélange 25 des fraction "résines" et asphaltènes" à l'aide du solvant lourd, conduisant à l'obtention après dissolution de la fraction "résines" dans le solvant lourd: - d'une part, de la fraction "résines", après séparation du solvant lourd dans lequel elle est en 30 solution, - d'autre part, de la fraction "asphaltènes",
après séparation du solvant qu'elle contient.
8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le solvant léger utilisé pour la précipitation 35 des fractions "résines" et "asphaltènes" est obtenu par la combinaison du solvant léger recyclé à l'issu de l'étape a') et du solvant léger obtenu lors de la séparation du solvant lourd de la fraction "résines"
2 5 9 8 7 1 6
- 39 par vaporisation préférentielle de l'hydrocarbure à 3 atomes de carbone, ladite vaporisation conduisant à l'obtention dudit solvant léger et d'un solvant plus lourd que le solvant lourd, qui est utilisé pour reconstituer le solvant lourd utilisé dans la seconde étape en combinaison avec le solvant léger contenu dans le mélange des fractions "résines" et "asphaltènes" obtenu à l'issue de l'étape a').
9.- Procédé selon l'une des revendications 7 à
8 caractérisé en ce que: a) le solvant léger utilisé dans la première étape contient de 20 à 80 % en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 20 à 80 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone et, de préférence, de 30 à 70 % en volume d'au moins un hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 30 à 70 % d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone, b) le solvant lourd utilisé dans la deuxième étape contient de 5 à 30 %5 en volume d'hydrocarbure à 3 atomes de carbone et de 70 à 95 % en volume d'au moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone etude préférence.de 10 à 25 % en volume d'hydrocarbure 25 à 3 atomes de carbone et 75 à 90 % en volume d'au
moins un hydrocarbure à au moins 5 atomes de carbone.
10.- Procédé selon l'une des revendications
1 à 9, caractérisé en ce que les hydrocarbures à
3 atomes de carbone et à au moins 5 atomes de carbone 30 sont respectivement du propane et du pentane.
11.- Procédé selon l'une des revendications
1 à 9, caractérisé en ce que les hydrocarbures à 3 atomes de carbone et à au moins 5 atomes de carbone sont
respectivement du propane et de l'hexane.
12.- Les fractions "asphaltènes" et re-sines et l'huile désasphaltée obtenus simultanément en mettant
en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à
11.
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