FR2679245A1 - Procede d'isomerisation de paraffines normales en c5/c6 avec recyclage de paraffines normales. - Google Patents

Abstract

On décrit un procédé d'isomérisation de n-paraffines en C5 /C6 en isoparaffines qui comprend: - une étape (1) de désisopentanisation d'une charge constituée d'un naphta léger; - une étape (2) d'isomérisation du résidu de désisopentanisation; - une étape (3) d'adsorption réalisée par passage de l'effluent de l'isomérisation sur un adsorbant retenant les n-paraffines; et en alternance avec l'étape (3) d'adsorption, une étape (4) de désorption réalisée par un abaissement de la pression et un strippage au moyen d'un flux gazeux riche en isopentane provenant de l'étape de désisopentanisation. L'isomérat débarrassé des n-paraffines à l'étape (3) est un produit à haut indice d'octane.

Description

L'invention concerne un procédé d'isomérisation des n-paraffines en

isoparaffines, ayant notamment pour but d'améliorer l'indice d'octane de certaines coupes pétrolières, plus particulièrement de celles qui contiennent des pentanes et des hexanes normaux ainsi que des pentanes et des hexanes ramifiés (coupes C 5/C 6). Les procédés actuels d'isomérisation des hydrocarbures en C 0/C 6 utilisant des catalyseurs au platine de type alumine chlorée à haute activité opèrent sans recyclage (en anglais "once through"), ou avec un recyclage partiel, 1 i O après fractionnement, des n-paraffines non converties, ou avec un recyclage

total après passage sur des systèmes de tamis moléculaires en phase liquide.

La mise en oeuvre sans recyclage, bien que simple, manque d'efficacité dans l'accroissement de l'indice d'octane Pour obtenir des indices d'octane élevés, on doit effectuer le recyclage des constituants à faible indice d'octane, après passage soit dans des colonnes de séparation (par exemple un désisohexaniseur) soit sur des tamis moléculaires, en phase liquide ou vapeur. Un procédé d'isomérisation bien connu, utilisant des tamis moléculaires pour la séparation en phase vapeur des n-paraffines non converties, intègre l'étape d'adsorption par tamis moléculaire à l'étape réactionnelle C'est le procédé dit "Total Isomedization Process" (ou "TIP") décrit par exemple dans le brevet US-A- 4210771 Il combine la mise en oeuvre d'un réacteur d'isomérisation alimenté par le mélange de la charge, d'un effluent de désorption et d'hydrogène, et la mise en oeuvre d'une section de séparation par adsorption des n-paraffines sur tamis moléculaire, la désorption étant effectuée par un strippage à l'hydrogène Dans un tel procédé, le système réactionnel ne peut pas consister en une étape à l'alumine chlorée à haute 3 O activité, en raison des risques de contamination par l'acide chlorhydrique des tamis moléculaires intégrés On utilise alors un système catalytique moins performant, à base de zéolithe ne mettant pas en oeuvre de chlore Il en résulte un produit présentant un indice d'octane inférieur de 1 à 2 points à

celui qui aurait été obtenu avec un catalyseur à base d'alumine chlorée.

En effet, il est connu dans l'art que plus la température d'isomérisation est basse, plus la conversion des n-paraffines en isoparaffines est élevée et, de plus, meilleure est la conversion des isomères en C 6 à faible indice d'octane (méthylpentanes) en isomères en C 6 à plus haut indice d'octane (diméthylbutanes). Il est connu également que le catalyseur à base d'alumine chlorée imprégnée de platine permet de mener la réaction d'isomérisation à une température

plus basse que les catalyseurs de type zéolithe non chlorée, plus stables.

Il était donc particulièrement intéressant de concevoir un procédé qui puisse combiner un système réactionnel à basse température (pour avoir le meilleur accroissement de l'indice d'octane "sans recyclage"), avec un système de recyclage des constituants à faible indice d'octane, non intégré ou résistant

1 5 au chlore.

On peut considérer les schémas classiques utilisant des colonnes de séparation (désisopentaniseur et désisohexaniseur), du fait que les colonnes

de séparation peuvent être immunisées contre la contamination par le chlore.

Mais ces schémas sont lourds en équipement et gros consommateurs d'énergie, donc coûteux à mettre en oeuvre Un schéma à une colonne de séparation (seulement le désisohexaniseur) serait moins coûteux mais ne présenterait pas la faculté de convertir tout le pentane normal en isopentane et, de ce fait, ne permettrait pas d'obtenir les niveaux d'accroissement de

l'indice d'octane des schémas avec recyclage.

Pour éviter la contamination par le chlore des tamis moléculaires utilisés pour la séparation, on peut envisager un système non intégré mettant en oeuvre une étape de stabilisation de l'effluent d'isomérisation avant de l'envoyer à l'étape d'adsorption Cette approche a déjà été proposée dans le procédé combiné dit "PENEX MOLEX", dans lequel les hydrocarbures en C 5/C 6 sont isomérisés dans une réaction catalytique à l'alumine chlorée, suivie par une adsorption sur tamis moléculaire en phase liquide des paraffines normales à

partir du fond du stabilisateur, à la température de fond.

L'utilisation d'un tamis moléculaire en adsorption et désorption en phase liquide est plus difficile à réaliser qu'en phase vapeur En effet le rapport des quantités de paraffines normales adsorbées aux quantités d'isoparaffines présentes en phase mobile est nettement en faveur de la mise en oeuvre en phase vapeur. Un autre obstacle à l'utilisation des systèmes catalytiques à haute activité est leur sensibilité aux contaminants de la charge, à savoir le soufre et l'eau La charge liquide et l'appoint d'hydrogène doivent être adoucis (débarrassés du

1 i O soufre) et déshydratés avant d'être introduits dans le système réactionnel.

Dans l'état actuel de la technique utilisant des systèmes catalytiques à base d'alumine chlorée, les charges sont séchées dans des opérations de

prétraitement au moyen de tamis moléculaires.

L'objet de l'invention est de proposer un nouveau procédé permettant d'augmenter le plus possible l'indice d'octane d'une coupe pétrolière

contenant des paraffines normales tout en limitant la dépense énergétique.

La présente invention permet notamment de pallier les inconvénients des procédés connus, en combinant le système à haute activité utilisant par exemple un catalyseur consistant en une alumine chlorée imprégnée de platine avec un système original d'adsorption-désorption sur tamis moléculaire en phase vapeur (système non intégré) De plus, la désorption des n-paraffines est réalisée dans des conditions avantageuses du point de vue énergétique en combinant un abaissement de pression et une opération

de strippage utilisant une vapeur riche en isopentane.

Pour fournir l'éluant vapeur riche en isopentane pour le cycle de désorption, on incorpore en amont du système une colonne de désisopentanisation qui assure en outre les fonctions suivantes: l'élimination de l'isopentane présent dans la charge; cela permet de réduire la quantité de charge à traiter dans l'étape d'isomérisation et, par 3 5 conséquent, la capacité requise pour le réacteur; et, en outre, met à l'abri du craquage l'isopentane ainsi éliminé, ce qui se traduit par une amélioration du rendement en essence à haut indice d'octane de l'ensemble du procédé; la déshydratation de la charge, qui dispense d'une étape spéciale de déshydratation; et la récupération des n- paraffines désorbées avec les vapeurs riches en isopentane, ce qui assure un recyclage efficace des n-paraffines vers l'étape

d'isomérisation, comme résidu de l'étape de désisopentanisation.

Par ailleurs, l'utilisation judicieuse de l'isopentane fourni par la désisopentanisation dans l'étape de désorption permet de supprimer une étape de purge à la fin de celle-ci En effet, la colonne d'adsorbant alors remplie d'isopentane peut être immédiatement réutilisée en adsorption, l'effluent de l'adsorption ne contenant pas alors de n- paraffines, même au début de celle-ci Cela conduit à une simplification importante de l'unité en permettant notamment l'utilisation d'un système ne contenant que deux lits

d'adsorbant, chacun opérant alternativement en adsorption et en désorption.

Selon un autre aspect de l'invention, on peut utiliser un système de recompression des vapeurs de tête du désisopentaniseur (pompe à chaleur) pour fournir toute l'énergie de rebouillage du désisopentaniseur par la condensation du recyclage et du distillat net de celui-ci Le compresseur de la pompe à chaleur peut servir en outre de force motrice pour recirculer la fraction du flux de tête riche en isopentane nécessaire à la désorption du

tamis moléculaire.

Le procédé de l'invention est décrit ci-après en liaison avec les Figures 1, 2 et 3, parmi lesquelles: La Figure 1 en représente un schéma de principe; La Figure 2 représente un schéma plus détaillé du procédé de l'invention, et;

La Figure 3 représente schématiquement une étape de stabilisation.

On décrit plus particulièrement l'isomérisation d'une charge de naphta léger contenant une proportion prépondérante d'hydrocarbures en C 5 et en C 6 en

un isomérat à haut indice d'octane.

Le procédé de l'invention comprend principalement une étape ( 1) de désisopentanisation, une étape ( 2) d'isomérisation, une étape ( 3)

d'adsorption et une étape ( 4) de désorption.

Dans l'étape ( 1), on alimente une colonne de désisopentanisation au moyen 1 O d'une charge humide de naphta léger C 5/C 6 par la ligne 1 et, par la ligne 11, au moyen de l'effluent provenant de l'étape ( 4) de désorption qui sera décrite

plus loin, par exemple, à une pression de 1 à 2 bars (pression absolue).

La colonne de désisopentanisation consiste en général en une colonne de 1 5 distillation comportant des internes de fractionnement (garnissage structuré ou plateaux) L'opération de désisopentanisation sépare la charge en un distillat riche en isopentane, contenant par exemple de 5 à 20 % en moles de n-pentane et en un résidu pauvre en isopentane, contenant par exemple de 5

à 15 % en moles d'isopentane.

Avant d'être introduite dans la colonne de désisopentanisation, la charge peut être préchauffée, par exemple à une température de 30 à 60 C, éventuellement par échange thermique avec l'isomérat issu de l'étape

d'adsorption ( 3), dans l'échangeur El.

La colonne de désisopentanisation opère en général entre une température

de fond de 40 à 90 C et une température de tête de 20 à 60 C.

Le résidu chaud de la désisopentanisation sortant par la ligne 3 est ensuite

3 O envoyé vers le réacteur d'isomérisation.

Les vapeurs de tête (distillat) sortant par la ligne 2 sont en général comprimées dans un compresseur (pompe à chaleur) à une pression suffisante (de 5 à 6 bars) pour qu'elles se condensent à une température 3 5 supérieure de 10 à 25 C à la température requise pour le rebouillage du fond de colonne La condensation de ces vapeurs peut alors servir à fournir l'énergie nécessaire au rebouilleur par l'intermédiaire de l'échangeur E 2, en évitant un apport d'énergie extérieur La condensation se fait en grande partie de cette manière, ce qui permet d'économiser sur les moyens de refroidissement nécessaires à la condensation totale du reflux et du distillat. Le condensat est partiellement recyclé en tête du désisopentaniseur (reflux) et en partie envoyé par pompage et après vaporisation vers l'étape

d'adsorption ( 3), par la ligne 7.

1 i O Dans l'étape ( 2), on envoie dans une zone d'isomérisation I le résidu provenant par la ligne 3 de l'étape de désisopentanisation ( 1), par pompage à

la pression de la réaction d'isomérisation, par exemple de 5 à 30 bars.

La réaction d'isomérisation est conduite à une température de 140 à 300 OC en présence d'hydrogène Le résidu à traiter est mélangé à un appoint d'hydrogène et éventuellement à un recyclage d'hydrogène arrivant par la ligne 5, puis est chauffé par exemple à une température de 140 à 300 OC au moyen d'un échange de chaleur charge/effluent, dans l'échangeur E 3 et d'un chauffage final dans un four H. La réaction d'isomérisation est effectuée de préférence sur un catalyseur à haute activité, comme par exemple un catalyseur à base d'alumine chlorée et de platine, fonctionnant à basse température, par exemple entre 130 et 2200 C, à haute pression, par exemple de 20 à 35 bars, et avec un faible rapport molaire hydrogène/hydrocarbures, compris par exemple entre 0,1/1 et 1/1 Des catalyseurs connus utilisables sont constitués par exemple d'un support en alumine y et/ou il de haute pureté renfermant de 2 à 10 % en poids de chlore, de 0,1 à 0,35 % en poids de platine et éventuellement d'autres métaux Ils peuvent être mis en oeuvre avec une vitesse spatiale de 0,5 à 10 h-1, de préférence de 1 à 4 h-1 Le maintien du taux de chloration du catalyseur nécessite généralement l'appoint en continu d'un composé chloré comme le tétrachlorure de carbone injecté en mélange avec la charge à une

concentration de 50 à 600 parties par million en poids.

Bien entendu on peut également utiliser d'autres catalyseurs connus tels que ceux constitués d'une zéolithe de type mordénite renfermant un ou plusieurs métaux préférentiellement du groupe VIII de la classification périodique des éléments Un catalyseur bien connu consiste en une mordénite de rapport Si O 2/AI 203 compris entre 10 et 40, de préférence entre 15 et 25 et renfermant de 0,2 à 0,4 % en poids de platine Néanmoins, dans le cadre du procédé faisant l'objet de l'invention, les catalyseurs appartenant à cette famille sont moins intéressants que ceux à base d'alumine chlorée car ils fonctionnent à plus haute température ( 240 à 300 OC) et conduisent à une conversion moins

1 i O poussée des paraffines normales en isoparaffines à haut indice d'octane.

Dans ces conditions, une partie des n-paraffines est transformée en isoparaffines; cependant, il reste dans l'effluent sortant du réacteur d'isomérisation par la ligne 4 une proportion importante de n-paraffines, qui peut aller jusqu'à environ 30 % en moles et qui est de préférence comprise

entre 15 et 25 % en moles.

L'effluent de l'étape d'isomérisation ( 2), après refroidissement, peut passer dans un séparateur Sl dont la vapeur est recyclée par la ligne 5 à l'entrée du réacteur d'isomérisation I et l'effluent liquide (isomérat) sortant par la ligne 6 est vaporisé dans l'échangeur E 4 avant d'être envoyé vers l'étape

d'adsorption ( 3).

Avant d'être introduit dans l'adsorbeur A par la ligne 8 cet isomérat est mélangé avec un flux consistant en la partie du condensat résultant de la condensation du distillat de l'étape ( 1) de désisopentanisation qui n'a pas été recyclée en tête du désisopentaniseur, ce flux étant vaporisé par exemple par échange thermique dans l'échangeur E 5 avec l'effluent vapeur de l'adsorbeur A, qui est pour sa part au moins en partie condensé; ce flux arrive par la

ligne 7.

Dans l'étape ( 3) d'adsorption, on fait passer le mélange vapeur ainsi constitué en courant ascendant dans l'adsorbeur A, dans lequel les nparaffines sont retenues L'isomérat débarrassé des n-paraffines sort par la ligne 9, peut être

3 5 au moins en partie condensé dans l'échangeur E 5 puis dans l'échangeur E 1.

Il peut encore être refroidi dans l'échangeur E 6.

Le lit adsorbant est constitué en général d'un tamis moléculaire à base de zéolithe capable d'adsorber sélectivement les n-paraffines, et ayant un diamètre apparent de pores voisin de 5 A; la zéolithe 5 A convient parfaitement à cet usage: son diamètre de pores est proche de 5 A et sa capacité d'adsorption pour les n-paraffines est importante On peut cependant employer d'autres adsorbants tels que la chabazite ou l'érionite Les conditions opératoires préférées sont une température de 200 à 400 C et une pression de 10 à 40 bars Le cycle d'adsorption dure en général de 2 à minutes L'effluent recueilli à la sortie de l'adsorbeur A par la ligne 9 ne 1 O contient pratiquement que des isoparaffines (isopentane et isohexane) Il est condensé, par exemple par échange de chaleur, comme déjà mentionné précédemment Encore refroidi, par exemple par échange thermique avec la charge alimentant l'étape ( 1) de désisopentanisation, il constitue le produit

final (isomérat) du procédé de l'invention.

Les n-paraffines adsorbées au cours de l'étape ( 3) sont ensuite désorbées dans l'étape ( 4) de désorption représentée sur la Figure 2 par l'adsorbeur D, qui n'est autre que ltabsorbeur A saturé en n- paraffines et fonctionnant en désorption L'opération est réalisée par un abaissement de la pression jusqu'à une valeur inférieure à 5 bars, de préférence inférieure à 3 bars, et par un strippage au moyen d'un flux gazeux riche en isopentane, par exemple soutiré à un niveau de pression convenable du compresseur de la pompe à chaleur Pl amené par la ligne 10 à traverser l'adsorbeur D en courant descendant Ce flux gazeux est en général porté à une température de 250 à 350 C dans l'échangeur E 7 La proportion du flux riche en isopentane nécessaire à la désorption correspond avantageusement à 1 à 2 moles d'isopentane par mole de n-paraffines à désorber L'opération dure en général de 2 à 10 minutes L'effluent de l'étape de désorption ( 4) est recyclé vers l'étape de désisopentanisation par la ligne 11; il est introduit dans la 3 O colonne de désisopentanisation à un niveau inférieur à celui de l'alimentation

en charge fraîche ou en mélange avec cette dernière.

L'adsorbeur D, après désorption, est à nouveau utilisé en adsorption.

Selon une variante préférée du procédé de l'invention, notamment lorsque l'on utilise un catalyseur à base d'alumine chlorée, on intercale entre l'étape d'isomérisation ( 2) et l'étape d'adsorption ( 3), une étape de stabilisation de l'effluent de l'isomérisation, destinée essentiellement à éliminer l'acide chlorhydrique provenant du catalyseur en même temps que l'hydrogène et

des hydrocarbures légers de Ci à C 4.

Après refroidissement, par exemple par échange thermique avec la charge alimentant ledit réacteur dans l'échangeur E 3, l'effluent du réacteur 1 i O d'isomérisation consistant en un mélange diphasique est envoyé par la ligne 4 directement dans une colonne de stabilisation 52 opérant en général à une pression de 10 à 20 bars, avantageusement à environ 15 bars Le

stabilisateur 52 est représenté schématiquement sur la Figure 3.

Le stabilisateur élimine en tête les produits les plus légers ainsi que l'excès éventuel d'hydrogène qui sortent par la ligne 12 Le distillat est partiellement condensé par refroidissement à l'eau dans l'échangeur E 8, le condensat obtenu pouvant être au moins partiellement recyclé vers la tête du stabilisateur par la ligne 13, la pompe P 4 et la ligne 14 Si on le désire, on

peut également recueillir un LPG comme distillat net, par la ligne 15.

L'acide chlorhydrique éventuellement présent (lorsque le catalyseur d'isomérisation est à base d'alumine chlorée imprégnée de platine) est suffisamment volatil pour passer en totalité en tête du stabilisateur et est évacué avec les produits gazeux par la ligne 12 Le produit de fond du stabilisateur, exempt d'acide chlorhydrique est soutiré par la ligne 6 sous la forme d'un flux vapeur à la pression du stabilisateur et est envoyé vers

l'adsorbeur après un chauffage complémentaire dans l'échangeur E 4.

3 O Le rebouilleur du stabilisateur sert ainsi à vaporiser la charge de l'adsorbeur A, à une température d'environ 150 à 200 OC, permettant l'alimentation de ce

dernier en phase vapeur.

Selon une autre variante du procédé, le stabilisateur 52 représenté sur la Figure 3 est alimenté par le liquide de fond du séparateur 51 par

l'intermédiaire de la ligne 6.

Le procédé de l'invention permet d'obtenir, à partir de charges de naphtas légers riches en C 5/C 6 présentant un Indice d'Octane Recherche (IOR) de 65

à 75, un isomérat présentant un IOR de 87 à 91.

L'exemple qui suit, non limitatif, illustre l'invention.

EXEMPLE

Le procédé faisant l'objet de l'invention est mis en oeuvre dans une installation pilote correspondant au schéma simplifié de la Figure 1, modifié selon le schéma de la Figure 3 Le séparateur 51 est donc remplacé par la colonne de stabilisation 52 et on ne recycle pas d'hydrogène vers le réacteur d'isomérisation I. La charge F est constituée par un naphta ayant la composition molaire suivante: léger préalablement désulfuré, Constituant % Molaire Isobutane (i C 4) 0,4 Normalbutane (n C 4) 2,4 Isopentane (i C 5) 21 Normalpentane (n C 5) 29 Cyclopentane (CP) 2,2 2-2 diméthylbutane ( 22 DMB) 0,5 2-3 diméthylbutane ( 23 DMB) 0,9 2 méthylpentane ( 2 MP) 12,7 3 méthylpentane ( 3 MP) 10 Normal hexane (n C 6) 14 Méthylcyclopentane (MCP) 5 Cyclohexane (CH) 0,5 Benzène 1,3

C 7 + 0,1

1 1 Sa teneur en soufre est de 0,5 ppm en poids, sa teneur en eau de 500 ppm

en poids et son Indice d'Octane Recherche (IOR) de 70,2.

La charge liquide est introduite par la conduite 1 dans la colonne de distillation Dl avec un débit de 77,6 Kg/h Simultanément, on injecte dans cette colonne, à un débit moyen de 46,8 Kg/h, un flux de recyclage issu de la zone de désorption D par la ligne 11 La colonne, remplie d'un garnissage structuré présentant une efficacité d'environ 40 étages théoriques, fonctionne sous une pression de tête de 2 bars avec un taux de reflux de 6 par rapport au 1 i O distillat net Le ballon de reflux est équipé d'un décanteur permettant d'évacuer une phase aqueuse au point le plus bas On soutire en tête, par la ligne 2, 39,8 Kg/h de distillat riche en i C 5 et renfermant en moyenne 6,9 % en moles de n C 5 et, en fond, 84,6 Kg/h de liquide renfermant 12 % en moles de i C 5, 39,7 % en moles de n C 5 et 17,5 % en moles de n C 6 La teneur en eau du

1 5 liquide de fond est comprise entre 0,1 et 0,5 ppm en poids.

Le liquide de fond repris par une pompe est envoyé par la ligne 3 vers le réacteur d'isomérisation I après appoint d'hydrogène et préchauffage à une température de 140 OC sous une pression de 30 bars Le réacteur renferme 52 litres d'un catalyseur d'isomérisation à base d'alumine i renfermant 7 % en poids de chlore et 0,23 % en poids de platine Pour maintenir l'activité du catalyseur on effectue un appoint en continu de 42 g/heure de tétrachlorure de carbone dans la charge ce qui correspond à une teneur de 500 ppm en poids La réaction d'isomérisation est conduite sous une pression moyenne de 30 bars et à une température de 140 OC (entrée) à 160 OC (sortie) Dans ces conditions, l'effluent hydrocarboné du réacteur d'isomérisation renferme

environ 13,9 % en moles de n C 5 et 4,6 % en moles de n C 6.

L'effluent complet du réacteur d'isomérisation est envoyé directement par la 3 O ligne 4 dans la colonne de stabilisation 52 (Figure 3) fonctionnant sous une pression de 15,5 bars, avec une température d'environ 200 OC au rebouilleur et une température de 30 OC au ballon de reflux On purge en tête par la ligne 12 un mélange gazeux renfermant essentiellement de l'hydrogène La fraction de fond renfermant moins de 0,5 ppm en poids de HCI est soutirée en 3 5 phase vapeur au niveau du rebouilleur par la ligne 6 Elle est mélangée avec une partie (environ 8 Kg/h) de l'effluent de tête de la colonne Dl arrivant par la ligne 7 et le mélange, préchauffé à une température de 300 OC, est introduit en phase vapeur au bas de l'adsorbeur A par la ligne 8 Celui-ci fonctionne sous une pression moyenne de 15 bars et à une température moyenne de 300 OC pendant la phase d'adsorption qui dure environ 6 minutes. L'adsorbeur de 12,7 cm de diamètre intérieur et 4 m de hauteur renferme 38 Kg de zéolithe 5 A sous forme d'extrudés de 1,6 mm de diamètre A la sortie de l'adsorbeur on récupère par la ligne 9, avec un débit moyen d'environ 77 Kg/h, un isomérat renfermant moins de 1 % en moles de paraffines normales

1 i O en C 5 et C 6 et présentant un IOR de 88 à 88,5 qui constitue le produit final.

Simultanément le lit d'adsorbant contenu dans l'adsorbeur D, de mêmes dimensions que celui de l'adsorbeur A et qui a servi dans une phase d'adsorption précédente, est en phase de désorption Celle-ci est réalisée par abaissement de pression de 15 bars à 2 bars et injection par le haut du réacteur, à une température de 300 OC et avec un débit moyen de 31,8 Kg/h, du reste de l'effluent de tête de la colonne Dl riche en i C 5 (ligne 10) La température du lit d'adsorbant est voisine de 300 O C durant toute la phase de désorption qui dure 6 minutes L'effluent de désorption soutiré au bas de l'adsorbeur D renferme environ 27 % en moles de n C 5 et 7,5 % en moles de

n C 6 Il est recyclé par la ligne 11 vers la colonne de distillation Dl.

A la fin de chaque période de 6 minutes, les adsorbeurs A et D sont permutés au moyen d'un jeu de vannes, de manière à fonctionner alternativement en

phase d'adsorption et de désorption.

Le procédé a été mis en oeuvre en continu pendant 45 jours dans les conditions décrites précédemment en fournissant un isomérat dont l'Indice

d'Octane Recherche (IOR) est resté compris entre 88 et 88,5.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Procédé d'isomérisation des n-paraffines en isoparaffines dans une charge consistant essentiellement en une coupe C 5/C 6, caractérisé en ce qu'il comprend: une étape ( 1) de désisopentanisation dans laquelle on alimente une colonne de distillation au moyen de ladite charge et de l'effluent provenant de l'étape ( 4) de désorption, et l'on obtient un résidu et un distillat; ledit distillat 1 i O étant en partie condensé et la fraction condensée étant en partie recyclée vers la tête de ladite colonne, à titre de reflux liquide; une étape ( 2) d'isomérisation dans laquelle on envoie dans un réacteur d'isomérisation le résidu provenant de l'étape ( 1) de désisopentanisation, l'effluent de cette étape étant envoyé dans un séparateur dans lequel on sépare une phase vapeur qui est recyclée à l'entrée du réacteur et une phase liquide, qui constitue l'isomérat brut; une étape ( 3) d'adsorption dans laquelle on envoie dans un adsorbeur garni d'un tamis moléculaire capable de retenir les n-paraffines, en courant ascendant, un flux vapeur résultant du mélange de l'effluent liquide de l'étape d'isomérisation, après vaporisation, et de la fraction condensée non recyclée du distillat de l'étape de désisopentanisation, après vaporisation, et l'on recueille un isomérat débarrassé des n-paraffines; et une étape ( 4) de désorption, alternant avec l'étape ( 3), et dans laquelle on abaisse la pression dans l'adsorbeur et on fait passer à travers le tamis moléculaire un flux gazeux prélevé sur le distillat de l'étape de désisopentanisation, l'effluent de cette étape de désorption étant envoyé vers

3 O l'étape de désisopentanisation.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite coupe

C 5/C 6 est un naphta léger.

3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans l'étape ( 1) de désisopentanisation on opère à une pression de 1 à 2 bars, entre une température de fond de 40 à 90 OC et une température de tête de 20 à 60 OC, de manière que le distillat contienne de 5 à 20 % en moles de n-pentane et

que le résidu contienne de 5 à 15 % en moles d'isopentane.

4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en

ce que le distillat de l'étape de désisopentanisation est comprimé à une pression de 5 à 6 bars et sa condensation fournit la chaleur nécessaire au

rebouillage du fond de la colonne de désisopentanisation.

1 i O 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en

ce que, dans l'étape ( 2) d'isomérisation, on fait passer le résidu de l'étape de désisopentanisation en présence d'hydrogène sur un catalyseur consistant essentiellement en une zéolithe renfermant au moins un métal choisi parmi ceux du groupe VIII de la classification périodique des éléments ou une alumine chlorée imprégnée de platine, sous une pression de 5 à 30 bars et à

une température de 140 à 300 OC.

6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en

ce que l'étape ( 3) d'adsorption, menée à une température de 200 à 400 OC et

à une pression de 10 à 40 bars, dure de 2 à 10 minutes.

7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en

ce que dans l'étape ( 4) de désorption la pression est abaissée à une valeur inférieure à 5 bars et on fait passer le flux gazeux riche en isopentane, prélevé sur le distillat de l'étape ( 1), porté à une température de 250 à 350 O C,

en une proportion correspondant à 1 à 2 moles d'isopentane par mole de n-

paraffines à désorber, pendant 2 à 10 minutes.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en

3 O ce que l'effluent de l'étape ( 2) d'isomérisation est envoyé dans une colonne de stabilisation à une pression de 10 à 20 bars, o sont évacués en tête les produits les plus légers et l'acide chlorhydrique éventuel provenant du catalyseur d'isomérisation et en fond un effluent envoyé vers l'étape ( 3) d'adsorption. 9 Un isomérat à haut indice d'octane obtenu par un procédé selon l'une des

revendications 1 à 8.