FR2605641A1 - Procede de preparation de coke pour anode a partir d'un produit residuel provenant d'un procede de cokefaction en lit fluidise - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE PREPARATION DE COKE POUR ANODE A PARTIR D'UNE CHARGE D'ALIMENTATION D'HYDROCARBURE POSSEDANT UNE TENEUR ELEVEE EN SOUFRE ET EN METAUX, COMPRENANT LES ETAPES CONSISTANT A FOURNIR UN RESIDU SOUS VIDE PRESENTANT CERTAINES PROPRIETES, A SOUMETTRE CE DIT RESIDU SOUS VIDE A UN PROCEDE DE COKEFACTION EN LIT FLUIDISE SOUS CERTAINES CONDITIONS, DE FACON A PRODUIRE DES GAZ, DES PRODUITS DE DISTILLATION DU COKE ET UN COURANT DE FOND RESIDUEL POSSEDANT CERTAINES PROPRIETES ET QUI SERA ENSUITE FILTRE DE FACON A ELIMINER LES SOLIDES INDESIRABLES, PUIS A AMENER CE COURANT PROPRE, FILTRE JUSQU'A UN TAMBOUR DE COKEFACTION 28 DANS LEQUEL IL SE DECOMPOSERA EN DONNANT UNE MASSE DE COKE POUR ANODE.
Description
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"Procédé de préparation de coke pour anode à partir d'un produit résiduel provenant d'un procédé de
cokefaction en lit fluidisé".
La présente invention concerne un procédé de préparation de coke pour anode, et, plus particulièrement, de préparation de coke pour anode à partir d'un produit résiduel provenant d'un procédé de
cokefaction en lit fluidisé.
Auparavant, on avait pas réussi à transformer les charges d'alimentation d'hydrocarbure comprenant des teneurs élevées en métaux et en soufre, en produit gui aboutirait au coke pour anode industriel après soumission à un procédé de cokefaction différée. Les spécifications commerciales du coke calciné pour anode sont les suivantes: pour chaque métal de moins de 300 ppm, soufre 0,4 à 4,0% en poids, cendres 0,1 à 4% en poids, densité totale 82 à 92 g/100 cm3 (820 à 920 kg/m3) densité apparente 1,65 à 1,78 g/cm3 (1,65 à 1,78 102 kg/m3), densité réelle 2,04 à 2,10 g/cm3 (2,04 à 2, 10 103 kg/m3), résistivité électrique 0,030 à 0,045 ohm-inch (0,76x10-3 à l,lx1-3 ohm-m), porosité 100 à 240 mm3/g. Auparavant, ces spécifications n'avaient pas pu être obtenues en utilisant des charges d'alimentation d'hydrocarbure présentant une teneur élevée en soufre et en métaux, dans
les procédés économiques classiques.
En procédant de façon classique en utilisant des procédés de raffinage typiques de ces charges d'alimentation d'hydrocarbure, on était arrivé à des coûts de fonctionnement élevés et généralement à la production de produits qui étaient principalement de faible valeur et ne pouvaient pas convenir pour le coke
pour anode.
Naturellement, il est hautement souhaitable de fournir un procédé pour l'amélioration des charges d'alimentation présentant des teneurs élevées en soufre
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et en métaux de façon à permettre la production économique de produits pétroliers. Le procédé selon la présente invention pourrait permettre la production économique de coke convenant pour la fabrication d'anodes
utilisées dans l'industrie de l'aluminium.
En conséquence, un objet principal de la présente invention est de fournir un procédé pour l'amélioration des charges d'alimentation d'hydrocarbure
présentant une teneur élevée en soufre et en métaux.
Un objet particulier de l'invention est de 1 fournir un procédé pour l'amélioration des charges d'alimentation d'hydrocarbure présentant une teneur élevée en soufre et en métaux, destinées à être utilisé
dans la fabrication de coke pour anode.
Ces objectifs de l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé de préparation de coke pour anode, à partir d'une charge d'alimentation d'hydrocarbure possédant une teneur élevée en soufre et en métaux, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - a) fournir un résidu sous vide présentant la composition et les propriétés suivantes: densité (degré API) -1,0 à 10,0 carbone Conradson, (% en poids) 10,0 à 30, 0 soufre, (% en poids) 1,0 à 5,0 2_ 5azote, (% en poids) 0,1 à 1,5 vanadium, ppm 75 à 1 000 nickel, ppm 30 à 250 viscosité cinématique à 210'F (99'C) (cSt) 5000 à 500 000 (m2/s) 5x10-3 à 0,5 - b) soumettre ledit résidu sous vide à un procédé de cokéfaction en lit fluidisé sous les conditions suivantes:
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température du lit de réaction (IF) 950 à 1 000
(OC) 510 à 538
température au-dessus de la réaction:
('F) 700 à 800
( C) 371 à 427
D pression du lit de réaction compacte (psig): 16 à 20 (kPa): 110 à 138 pression du lit de réaction diluée (psig): 12 à 16 (kPa): 83 à 110 de façon à produire des gaz, des produits de distillation, du coke et un courant de fond résiduel présentant la composition et les propriétés suivantes: 1-: densité, ('API) -1,0 à 8,0 carbone Conradson,(% en poids) 10,0 à 25,0 soufre, (% en poids) 1,0 à 5,0 azote, (% en poids) 0,1 à 1,5 vanadium, ppm 50 à 500 nickel, ppm 20 à 80 viscosité cinématique à 275 F(135 C) (cSt) 100 à 1000 (m2/s) 10-4 à 10-3 aromatiques, (% en poids) 40 à 80 asphaltenes, (% en poids) 3,0 à 12,0 solides, (% en poids) 0,5 à 3,0 point de fractionnement, OF + 800 à 1 000 Oc + 427 à 538 - c) filtrer ledit courant résiduel de façon à éliminer les solides indésirables et à préparer un courant propre filtré présentant la composition et les propriétés suivantes: densité, ( API) -1,0 à 8,0 carbone Conradson, (% en poids) 10 à 25 soufre, (% en poids) 1 à 5 azote, (% en poids) 0,1 à 1,5
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vanadium, ppm 5 à 200 nickel, ppm 2 à 50 viscosité cinématique à 275 F (135'C) (cSt) 100 à 1000 (m2/s) 10-4 à 10-3 iD aromatiques,(% en poids) 40 à 80 asphaltenes, (% en poids) 2,0 à 10,0 solides, (% en poids) 0 à 0, 5 point de fractionnement,'F + 800 à 1 000
C+ 427 à 538
I d) amener ledit courant propre filtré jusqu'à un tambour de cokefaction dans lequel il se décompose en
donnant une masse de coke pour anode.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaitront à la lecture de la description
1r suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention donné à titre illustratif et du dessin annexé qui est: - un diagramme de flux schématique illustrant
le procédé de la présente invention.
La présente invention concerne un procédé de u préparation de coke pour anode et, plus particulièrement, un procédé de préparation de coke pour anode à partir d'un produit résiduel provenant d'un procédé de
cokefaction en lit fluidisé.
En se référant à la figure, un résidus sous vide présentant la composition et les propriétés suivantes: densité ('API) -1,0 à 10,0, carbone Conradson (% en poids) 10,0 à 30,0, soufre (% en poids) 1,0 à 5,0, azote (% en poids) 0,1 à 1,5, vanadium (ppm) 75 à 1 000, nickel (ppm) 30 à 250 et viscosité cinématique à 210 F (99 C)(cSt) 5000 à 500 000 (5x10-3 à 0,5 m2/s), est mené à travers une canalisation 12 vers une chambre réactionnelle de cokefaction en lit fluidisé 14 dans laquelle le résidu sous vide est traité sous les conditions suivantes: température du lit de réaction 950 à 1 000 (F), 510 à 538 (C), température au-dessus de la réaction 700 à 800 (OF), 371 à 427 (C), pression du lit de réaction compacte (psig) 16 à 20, (110 à 138 kPa), et pression du lit de réaction diluée (psig) 12 à 16 (83 à kPa), de façon à produire un gaz qui est entraîné b vers l'extérieur par une canalisation 16, des produits de distillation qui sont entrainés vers l'extérieur par une canalisation 18, du coke connu sous le nom de Flexicoke, qui est entrainé vers l'extérieur par une canalisation 20 et un courant de fond résiduel présentant la composition et les propriétés suivantes: densité ( API) -1,0 à 8,0, carbone Conradson (% en poids) 10,0 à 25,0, soufre (% en poids) 1,0 à 5,0, azote (% en poids) 0,1 à 1,5, vanadium (ppm) 50 à 500, nickel (ppm) 20 à 80, viscosité cinématique à 275'F (135 C) 100 à 1 000 cSt (10-4 à 10-3 1_ m2/s), aromatiques (% en poids) 40 à 80, asphaltenes (% en poids) 3,0 à 12,0, solides (% en poids) 0,5 à 3,0 et point de fractionnement (OF +) 800 à 1 000, (OC) 427 à 538, lequel est mené vers l'extérieur par une canalisation 22. La cokefaction en lit fluidisé d'un résidu sous vide à teneur élevée en métaux possédant la 2G composition et les propriétés énoncées ci-dessus aboutit à la préparation d'un courant de fond résiduel possédant un teneur plus faible en métaux et plus élevée en aromatiques que le résidu sous vide. Les métaux laissés dans le courant de fond résiduel sont déposés 23 principalement sur le coke produit dans l'unité de cokefaction en lit fluidisé, ce coke est facilement
éliminé du courant recyclé par un traitement ultérieur.
Le courant de fond résiduel possédant la composition et les propriétés vues précédemment, est ensuite mené dans une chambre de filtration 24 dans laquelle il est filtré de façon à éliminer les métaux et solides indésirables de ce courant résiduel, et de façon à produire un courant propre filtré possédant la composition et les propriétés suivantes: densité (API) -1,0 à 8,0, carbone Conradson
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(% en poids) 10,0 à 25,0, soufre (% en poids) 1,0 à 5,0, azote (% en poids) 0,1 à 1,5, vanadium (ppm) 5 à 200, nickel (ppm) 2 à 50, viscosité cinématique à 275cF (135'C) 100 à 1 000 cst (10-4 à 10-3 m2/s), aromatiques (% en poids) 40 à 80, asphaltènes (% en poids) 2,0 à ,0, solides (% en poids) 0 à 0,5 et point de fractionnement ('F +) 800 à 1 000, (427 à 538 C). Le courant propre filtré est ensuite mené à travers une canalisation 26, vers un tambour de cokefaction 28 o il est soumis à la cokefaction sous les conditions ia suivantes: pression de cokefaction (psig) 15 à 120, (103 à 827 kPa), température de cokefaction ( C) 410 à 480, taux de recyclage 1:1 à 2:1, et dans lequel le courant filtré propre se décompose en donnant une masse de coke
pour anode.
En accord avec la présente invention, on a découvert que l'emploi du courant résiduel provenant d'une unité de cokefaction en lit fluidisé permet la production de coke pour anode de bonne qualité ainsi que des produits de distillation plus légers, de valeur commerciale plus élevée. En outre, à cause de la teneur 2 élevée en aromatiques (> à 40% en poids) de ces courants, on peut obtenir un coke en aiguille hautement cristallin, convenant plus spécialement pour la préparation d'électrodes en graphite, lors d'une cokefaction différée
sous les conditions déjà citées.
Comme on l'a déjà vu précédemment, avant de cokefier le courant résiduel provenant de l'unité de cokefaction en lit fluidisé, il est nécessaire que le courant résiduel soit filtré dans le but d'éliminer les solides indésirables à teneur élevée en métaux (fines catalytiques, fines de cokefaction). Les techniques de filtration typiques telles que les techniques mécaniques, électrostatiques, ou de centrifugation permettent une élimination efficace des solides indésirables de l'ordre de 85 à 90%. Selon le mode de réalisation préférentiel de
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la présente invention, il est souhaitable et préférable qu'un diluant soit mélangé avec le courant résiduel par l'intermédiaire d'une canalisation 30 avant la filtration de ce courant résiduel. Selon l'invention, le diluant
doit être compatible avec le courant de recyclage, c'est-
à-dire le courant aromatique, et doit être mélangé au courant résiduel dans des proportions variant d'environ à 75% en volume de courant résiduel pour 25 à 60% en volume de diluant. Les diluants- pouvant convenir comprennent les huiles décantées possédant la composition et les propriétés suivantes: densité (<API) -1,0 à 7,0, carbone Conradson (% en poids) 0,5 à 6,0, soufre (% en poids) 1,0 à 3,0, azote (% en poids) 0,1 à 0,5, vanadium (ppm) 0,5 à 10, nickel (ppm) 0,1 à 5,0, viscosité cinématique à 210 F (99C) 10 à 100 (cSt) (10-5 à 10-4 m2/s), aromatiques (% en poids) 50 à 85, asphaltènes (% en poids) 0,1 à 3,0 et solides (% en poids) 0,01 à 0,5, et les extraits lubrifiants possédant la composition et les propriétés suivantes: densité ( API) 10 à 20, carbone Conradson (% en poids) 0,05 à 2,5, soufre (% en poids) 1,5 à 3,0, azote (% en poids) 0, 1 à 0,5, vanadium (ppm) 0,1 à 10, nickel (ppm) 0,01 à 5,0, viscosité cinématique à 210'F (99 C) 3,0 à 40,0 cSt (3x10-6 à 4x10-5 m2/s), aromatiques (% en poids) 55,0 à 75,0, et asphaltènes (% en poids) 0,05 à 0,5. Il est préférable que le courant résiduel soit filtré à une température
2, d'au moins 270 F (132 C).
Le courant résiduel filtré peut ensuite être conduit à travers une canalisation 26 directement à l'unité de cokefaction différée 28 ou à travers une
canalisation 32 vers une unité d'hydrodésulfuration 34.
Dans certains cas, dans le but de préparer du coke en aiguille avec les spécifications requises, la teneur en soufre doit être abaissée. Ceci est réalisé en hydrotraitant le courant résiduel filtré mélangé ou non comme cela a été décrit précédemment sous les conditions
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d'hydrotraitement suivantes: pression d'hydrogène (er.
psig) 500 à 2 000 (3447 à 13788 kPa), température ( F) 620 à 790, (327 à 421 C), vitesse spatiale (l/h) 0,2 à 2,0 (5,6xl10-8 à 0,56xl10O6 m3/s), rapport H2/charge d'alimentation (en m3 dans les conditions normales/m3) à 1 500, catalyseur comprenant un support réfractaire sur la surface duquel sont déposés des métaux des groupes VIB et VIII. Le courant hydrodésulfuré catalytique est ensuite mené par une canalisation 36 à un appareil de cokefaction différé 38 de façon à produire du coke E métallurgique évacué par une canalisation 40 et du gaz et des produits de distillation évacués respectivement par
des canalisations 42 et 44.
Les avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à l'aide des exemples
illustratifs suivants.
EXEMPLE 1
Un résidu sous vide possédant la composition et les propriétés suivantes: densité ( API) 5,0, carbone Conradson (% en poids) 20,0, soufre (% en poids) 3,2, azote (% en poids) 0,6, vanadium (ppm) 580, nickel (ppm) 65, viscosité cinématique à 210 F (99 C) 7 000 cSt (7x10-3 m2/s), a été mené vers une unité de cokefaction en lit fluidisé dans laquelle il a été traité sous les conditions suivantes: température du lit de réaction 975 F (524'C), température au-dessus de la réaction 750 F (399 C), pression du lit de réaction compacte (psig) 18, (124,10 kPa), pression du lit de réaction diluée (psig) 14, (96,5 kPa), de façon à produire un courant de fond résiduel possédant la composition et les propriétés suivantes: densité ('API) 4,0, carbone Conradson (% en poids) 20,9, soufre (% en poids) 3,1, azote (% en poids) 0,7, vanadium (ppm) 403, nickel (ppm)39, viscosité cinématique à 275 F (135 C) 500 cSt (5x10-4 m2/s), aromatiques (% en poids) 74,0, asphaltènes (% en poids)5,5, solides (% en poids) 1,5 et point de
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fractionnement 950'F (510'C). Ce courant de fond résiduel a été filtré à 2754F (135'C) en utilisant un
acier inoxidable de 25 micro.m dans un filtre en ligne.
Les propriétés du courant de fond résiduel filtré sont les suivantes: densité ('API) 4,0, carbone Conradson (% en poids) 19,8, soufre (% en poids) 3,0, azote (% en poids) 0,7, vanadium (ppm) 100, nickel (ppm) 14, viscosité cinématique à 275'F (135C) 500 cSt (5x10-4 m2/s), aromatiques (% en poids) 74,0, asphaltènes (% en poids) 4,0, solides (% en poids) 0,2 et point de 1^ fractionnement (950 F+) (510 C). Le courant de recyclage filtré est ensuite cokefié sous les conditions suivantes: pression de cokefaction 60 psig (414 kPa), température de cokefaction 443 C, de façon à obtenir le rendement de produits suivants: gaz (C4) 10,0 % en poids, produits de distillation (C5 510 C) 46,4 % en poids, coke brut 43,6 % en poids. Les caractéristiques du coke brut produites sont les suivantes: matériaux combustibles volatiles (% en poids) 10,2, vanadium (ppm) ,0, nickel (ppm) 28,0, soufre (% en poids) 3,9. Après une calcination statique de 24 heures dans un fourneau à îo1.100C, les caractéristiques suivantes ont été obtenues pour le coke calciné: matériaux combustibles volatiles (% en poids) moins de 0,5, vanadium (ppm) 250, nickel (ppm) 47, 0, soufre (% en poids) 3,4, densité réelle
(g/cm3) 2,1 (2,1.103 kg/m3), résistivité électrique (ohm-
inch)0,036 (0,91x10-3 ohm-m), densité à l'état vibré (g/100 cm3) 83,0 (830 kg/m3) et densité apparente (g/cm3) 1,7 (1,7.103 kg/m3). Le coke produit ainsi est un coke
pour anode utilisable dans la métallurgie.
EXEMPLE 2
Le courant de distillation résiduel de l'exemple 1 a été mélangé dans les proportions de 2 à 1 en volume avec un courant d'huile décanté possédant les caractéristiques suivantes: densité ( API) 2,3, carbone Conradson (% en poids) 3,0, soufre (% en poids) 2,0, lo
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azote (% en poids) 0,2, vanadium (ppm) 1,0, nickel (pp.) 0,3, viscosité cinématique à 210'F (99 C) 50,0 cSt (50xlO-6 m2/s), aromatiques (% en poids) 70,0, asphaltènes (% en poids) 1,0 et solides (% en poids) 0,05 de façon à produire un courant mélangé possédant les caractéristiques et les propriétés suivantes: densité ( API) 3,4, carbone Conradson (% en poids) 14,9, soufre (% en poids) 2,7, azote (% en poids) 0,5, vanadium (ppm) 268, 0, nickel (ppm) 26,0, viscosité cinématique à 210 F (99 C) 720,0 cSt (7, 2x10-4 m2/s), viscosité cinématique à 1; 275 F (135'C) 120,0 cSt (1,2x104 m2/s), aromatiques (% en poids) 73,0, asphaltènes (% en poids) 4,0, et solides (% en poids) 1,0. Le courant mélangé a ensuite été filtré à une température de 275 F (135'C) avec un acier inoxydable de 25 micron.m dans un filtre en ligne pour 1_ obtenir un mélange filtré possédant la composition et les propriétés suivantes: densité ('API) 3,4, carbone Conradson (% en poids) 14,2, soufre (% en poids) 2,7, azote (% en poids) 0,5, vanadium (ppm) 67,0, nickel (ppm) 9,0, viscosité cinématique à 210'F (99'C) 720,0 cSt (7,2x10-4 m2/s), viscosité cinématique à 275"F (135'C) , 0 cSt (1,2x10-4 m2/s), aromatiques (% en poids) 73,0,
asphaltènes (% en poids) 3,0, solides (% en poids) 0,1.
Le mélange a ensuite été cokefié sous les mêmes conditions que l'exemple 1 de façon à donner les rendements de produits suivants: gaz (C4) 9,2 % en poids, produits de distillation (C5 à 510'C) 49,0 % en poids, coke brut 41,8 % en poids. Les caractéristiques du coke brut étaient les suivantes: matériel combustible volatile (% en poids)10,0, vanadium (ppm) 160,0, nickel (ppm) 23,0, soufre (% en poids) 3,5. Le coke brut a ensuite été calciné dans les mêmes conditions que l'exemple 1 de façon à donner un coke calciné possédant les caractéristiques et les propriétés suivantes: matériel combustible volatile (% en poids) moins de 0,5, vanadium (ppm) 200, nickel (ppm) 39, soufre (% en poids) l 2605641 3,1, densité réelle (g/cm3) 2,1 (2,1.103 kg/m3), résistivité électrique (ohm- inch) 0,03 (0,76x10-3 ohmn-r), densité à l'état vibré (g/100 cm3) 85,0 (850 kg/m3) et densité apparente (g/cm3) 1,72 (1,72.103 kg/m3). Comme on peut le constater le coke produit à partir du courant résiduel mélangé est de meilleure qualité que celui
produit en utilisant le courant résiduel non mélangé.
EXEMPLE 3
Un essai identique à celui de l'exemple 2 a été réalisé sauf que le courant résiduel provenant de l'unité t de cokefaction en lit fluidisé a été mélangé avec un extrait lubrifiant possédant la composition et les propriétés suivantes: densité (API) 14,0, carbone Conradson (% en poids) 1,0, soufre (% en poids) 2,5, azote (% en poids) 0,3, vanadium (ppm) 5,0, nickel (ppm) 1,0, viscosité cinématique à 210 F (99'C) 35,0 cSt (35x10-6 m2/s), aromatiques (% en poids) 70,0, asphaltènes (% en poids) 0,1, dans un volume de 2 à 1 de façon à préparer un courant résiduel mélangé possédant la composition et les propriétés suivantes: densité ( API) 7,2, carbone Conradson (% en poids) 14,6, soufre (% en 2G poids) 2,9, azote (% en poids) 0,6, vanadium (ppm) 277,0, nickel (ppm) 27,0, viscosité cinématique à 210 F (99 C) 650,0 cSt (6,5x10-4 m2/s), viscosité cinématique à 275 F (135 C) 110,0 cSt (1,1x10-4 m2/s), aromatiques (% en poids) 73,0, asphaltènes (% en poids) 3,8, et solides (% en poids) 1,0. Après avoir filtré et cokefié de la manière décrite dans l'exemple 1, les rendements de produits étaient les suivants: gaz (C4) 9,1 % en poids, produits de distillation (C5 à 510 C) 54,1 % en poids, coke brut 36,8 % en poids. Les caractéristiques du coke brut étaient les suivantes: matériel combustible volatile % en poids 10,5, vanadium (ppm) 186,0, nickel (ppm) 26,3, soufre (% en poids) 3,6. Après calcination suivant la méthode décrite ci-dessus en référence avec l'exemple 1, le coke calciné présentait la composition et
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les propriétés suivantes: matériel combustible volatile (% en poids) moins de 0,5, vanadium (ppm) 242,0, nickel (ppm) 47,0, soufre (% en poids) 3,3, densité réelle (g/cm3) 2,05 (2,05.103kg/m3), résistivité électrique (ohm-inch) 0,045 (1,1xlO-3 ohm-m), densité à l'état vibré D (g/100 cm3) 82,0 (820 kg/m3), et densité apparente (g/cm3) 1,69 (1,69.103 kg/m3). Là encore, et comme c'était le cas dans les exemples 1 et 2, le coke calciné produit par le procédé de la présente invention est un
coke pour anode utilisable dans la métallurgie.
1; EXEMPLE 4
Le mélange de l'exemple 2 a été soumis à l'hydrodésulfuration catalytique sous les conditions suivantes avant d'être soumis à la cokefaction différée: pression d'hydrogène (psig) 1 500 (10335 kPa), h température 381 C, vitesse spatiale (1/h) 0,5 (0,14xl10-6 m3/s), rapport hydrogène/charge d'alimentation (m3 dans
les conditions normales/m3) 1 000 et catalyseur Co-
Mo/A1203. Le produit hydrodésulfuré en résultant possède les caractéristiques suivantes: densité ( API) 10,7, soufre (% en poids) 0,73, azote (% en poids) 0,3, carbone Conradson (% en poids) 7,0, et aromatiques (% en poids) ,0. Le produit hydrodésulfuré a été cokefié sous les conditions suivantes: pression de cokefaction 100 psig (689 kPa) et température de cokefaction 450 C, de façon à préparer les rendements suivants: gaz (C4) 11,4 % en poids, produits de distillation (C5-510 C) 42,8 % en poids et coke brut 45,8 % en poids. Après 24 heures de calcination statique dans un fourneau à 1 250 C, le coke en aiguille présentait un coefficient de dilatation thermique de 6.10-7 1/'C et une teneur en soufre de 1,0
% en poids.
EXEMPLE 5
Le mélange de l'exemple 3 a été hydrodésulfuré
sous les conditions énoncées ci-dessus dans l'exemple 4.
Le produit hydrodésulfuré présentait les caractéristiques
13 2605641
suivantes: densité ('API) 14,9, soufre (% en poids) 0,65, azote (% en poids) 0,31, carbone Conradson (% en poids) 6,5 et aromatiques (% en poids) 69,0. Le produit hydrodésulfuré a ensuite été cokefié sous les conditions exactes de l'exemple 4 et les rendements suivants ont été obtenus: gaz (C4) 9,6 % en poids, produits de distillation (C5 à 510'C) 49,0 % en poids et coke brut 41,4 % en poids. Après- calcination sous des conditions identiques de celles de l'exemple 4, la coke en aiguille présentait un coefficient de dilatation thermique de
7 x 10-7 1/C et une teneur en soufre de 0,92 % en poids.
Comme on peut le voir clairement à partir de ce qui précède, le procédé de la présente invention permet la production de coke pour anode à partir d'un résidu 1. sous vide présentant des teneurs élevées en soufre et en métaux. Le procédé de la présente invention permet la production économique de coke utilisable pour la fabrication d'anodes utilisées dans l'industrie de l'aluminium. 2C Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple des réalisations ci-dessus décrites pour lesquelles on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
14 2605641
Claims (4)
1) Procédé de préparation de coke pour anode, à partir d'une charge d'alimentation d'hydrocarbure possédant une teneur élevée en soufre et en métaux, D caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - a) fournir un résidu sous vide présentant la composition et les propriétés suivantes: densité (degré API) -1,0 à 10,0 carbone Conradson, (% en poids) 10,0 à 30,0 soufre, (% en poids) 1,0 à 5,0 azote, (% en poids) 0,1 à 1,5 vanadium, ppm 75 à 1 000 Th nickel, ppm 30 à 250 viscosité cinématique à 210 F (99 C) (cSt) 5000 à 500 000 (m2/S) 5xo10-3 à 0,5 - b) soumettre ledit résidu sous vide à un procédé de cokéfaction en lit fluidisé sous les 0 conditions suivantes: température du lit de réaction ( F) 950 à 1 000 (oC) 510 à 538 température au-dessus de la réaction:
(OF) 700 à 800
(OC) 371 à 427
pression du lit de réaction compacte (psig): 16 à 20 (kPa): 110 à 138 pression du lit de réaction diluée (psig): 12 à 16 (kPa): 83 à 110 de façon à produire des gaz, des produits de distillation, du coke et un courant de fond résiduel présentant la composition et les propriétés suivantes:
2605641
densité, ('API) -1,0 a 8,0 carbone Conradson,(% en poids) 10,0 à 25,0 soufre, (% en poids) 1,0 à 5,0 azote, (% en poids) 0,1 à 1,5 vanadium, ppm 50 à 500 nickel, ppm 20 à 80 viscosité cinématique à 275 F(135'C) (cSt) 100 à 1000 (m2/s) 10-4 à 10-3 aromatiques, (% en poids) 40 à 80 If asphaltenes, (% en poids) 3,0 à 12,0 solides, (% en poids) 0,5 à 3,0 point de fractionnement, 'F + 800 à 1 000 oC + 427 à 538 - c) filtrer ledit courant résiduel de façon à éliminer les solides indésirables et à préparer un courant propre filtré présentant la composition et les propriétés suivantes: densité, ( API) -1,0 à 8,0 carbone Conradson, (% en poids) 10 à 25 soufre, (% en poids) 1 à 5 2u azote, (% en poids) 0,1 à 1, 5 vanadium, ppm 5 à 200 nickel, ppm 2 à 50 viscosité cinématique à 275 F (135 C) (cSt) 100 à 1000 (m2/s) 10-4 à 10-3 aromatiques,(% en poids) 40 à 80 asphaltenes, (% en poids) 2,0 à 10,0 solides, (% en poids) 0 à 0,5 point de fractionnement,'F + 800 à 1 000
*C+ 427 à 538
d) amener ledit courant propre filtré jusqu'à un tambour de cokefaction dans lequel il se décompose en
donnant une masse de coke pour anode.
16 2605641
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit courant résiduel est filtré à
une température d'au moins 270 F (132 C).
3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit courant propre filtré est cokefié sous les conditions suivantes: pression de cokefaction (psig) 15 à 120 (kPa) 103 à 827 température de cokefaction, ( C) 410 à 480 taux de recyclage 1:1 à 2:1 !0 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit courant résiduel est mélangé à une huile décantée présentant la composition et les propriétés suivantes: densité ( API) -1 à 7,0 1_ carbone Conradson, (% en poids) 0,5 à 6,0 soufre, (% en poids) 1,0 à 3,0 azote, (% en poids) 0,1 à 0,5 vanadium, ppm 0,5 à 10 nickel, ppm 0,1 à 5,0 viscosité cinématique à 2100F (99 C) (cSt) 10 à 100,0 (m2/s) 10-5 à 10-4 aromatiques, (% en poids) 50 à 85 asphaltenes, (% en poids) 0,1 à 3,0 teneur en solides, (% en poids) 0,01 à 0,5 dans des proportions variant d'environ 40 à 75% en volume de courant résiduel et 25 à 60% en volume
d'huile décantée, avant la filtration.
) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant propre filtré est soumis à une hydrodésulfuration catalytique sous les conditions suivantes: pression d'hydrogène, (psig) 500 à 2000 (kPa) 3447 à 13788 température, *F 620 à 790
17 2605641
CC 327 à 421
vitesse spatiale, 1/h 0,2 à 2,C
3 -
m3/s 5,6x10-8 à 0,56xl0-6 rapport H2/charge d'alimentation, (en m3 dans les conditions normales/m3) 200 à 1 500 en présence d'un catalyseur comprenant un support réfractaire sur la surface duquel sont déposés des métaux choisis parmi le groupe VI.B et le groupe VIII
du tableau périodique.
-I 6) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le courant mélangé, propre, filtré est soumis à une hydrodésulfuration catalytique sous les conditions suivantes: pression d'hydrogène, (psig) 500 à 2 000 D) (kPa) 3447 à 13788 température, *F 620 à 790
CC 327 à 421
vitesse spatiale, 1/h 0,2 à 2,0 m3/s 5,6x10-8 à 0,56x10-6 rapport H2/charge d'alimentation, 2 (en m3 dans les conditions normales/m3) 200 à 1 500 7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit courant propre filtré est cokefié sous les conditions suivantes: pression de cokefaction, (psig) 15 à 120 (kPa) 103 à 827 température de cokefaction OC 410 à 480 taux de recyclage 1:1 à 2:1 8) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit courant de recyclage est mélangé avec un extrait lubrifiant présentant la composition et les propriétés suivantes: densité, ('API) 10 à 20 carbone Conradson, (% en poids) 0,05 à 2,5
18- 2605641
soufre, (% en poids) 1,5 à 3,0 azote, (% en poids) 0,1 à 0,5 vanadium, ppm 0,1 à 10 nickel, ppm 0,01 à 5,0 viscosité cinématique à 210 F (99 C) (cSt) 3,0 à 40,0 (m2/s) 3x10-6 à 40x10-6 aromatiques, (% en poids) 55,0 à 75,0 asphaltenes, (% en poids) 0,05 à 0,5 dans une proportion variant d'environ 40 à 75% fi en volume de courant de recyclage et 25 à 60% en volume
d'extrait lubrifiant, avant la filtration.
9) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le courant mélangé, propre, filtré est soumis à une hydrodésulfuration catalytique sous les conditions suivantes: pression d'hydrogène, (psig) 500 à 2 000 (kPa) 3447 à 13788 température, F 620 à 790
C 327 à 421
vitesse spatiale, 1/h 0,2 à 2,0 2 m3/s 5,6x10-8 à 0,56x10-6 rapport H2/charge d'alimentation, (en m3 dans les conditions
normales/m3) 200 à 1 500.
) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit courant propre filtré est cokefié sous les conditions suivantes: pression de cokefaction, psig 15 à 120 (kPa) 103 à 827 température de cokefaction, *C 410 à 480 taux de recyclage 1:1 à 2:1
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