FR2768154A1 - Procede et installation de vapocraquage d'hydrocarbures a charge flexible - Google Patents
Procede et installation de vapocraquage d'hydrocarbures a charge flexible Download PDFInfo
- Publication number
- FR2768154A1 FR2768154A1 FR9711153A FR9711153A FR2768154A1 FR 2768154 A1 FR2768154 A1 FR 2768154A1 FR 9711153 A FR9711153 A FR 9711153A FR 9711153 A FR9711153 A FR 9711153A FR 2768154 A1 FR2768154 A1 FR 2768154A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- charge
- vaporized
- steam cracking
- relatively
- stream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/14—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Procédé et installation de vapocraquage à charge flexible, cette installation de vapocraquage comportant au moins un four, ce four comprenant une zone de radiation (1) et une zone de convection (2), dans lequel :- on alimente le four par une charge contenant une charge principale du groupe du naphta, des gaz de pétrole liquéfiés, et des condensats,- on préchauffe et vaporise partiellement cette charge dans la zone de convection, - on sépare cette charge partiellement vaporisée, à l'extérieur du four, en un courant de phase vapeur et un courant de phase liquide,- on réalise le vapocraquage du courant de phase vapeur dans la zone de radiation,- on soustrait au vapocraquage au moins une partie des composés de la phase liquide,ce procédé étant caractérise en ce que l'on ajoute à la charge principale en amont du four une quantité relativement faible d'un courant de charge secondaire relativement lourde pour assurer la présence ou augmenter le débit du dit courant de phase liquide.
Description
PROCÉDÉ ET INSTALLATION DE VAPOCRAQUAGE
D'HYDROCARBURES À CHARGE FLEXIBLE.
D'HYDROCARBURES À CHARGE FLEXIBLE.
Invention conceme un procédé et une installation de vapocraquage d'hydrocarbures pour la production d'éthylène et de propylène.
La charge d'hydrocarbures est craquée dans un ou plusieurs fours tubulaires. Ces fours comprennent typiquement une zone de convection pour le préchauffage de la charge, et une zone de radiation, ou zone réactionnelle, à flux thermique plus élevé permettant de réaliser la conversion des hydrocarbures à des températures comprises typiquement entre 780 et 920 degrésC.
La charge additionnée de vapeur d'eau est vaporisée et préchauffée dans la zone de convection, à des températures typiques comprises entre 460 et 660 degrés C puis circule dans des faisceaux tubulaires disposés dans l'enceinte de radiation, selon une ou plusieurs passes, c'est à dire un ou plusieurs passages verticaux le long de la hauteur de la zone de radiation.Les tubes sont disposés selon une ou plusieurs nappes, chacune des nappes étant dans un plan vertical, chauffée de part et d'autre par deux zones de chauffe à gaz de combustion alimentées par des bruleurs.
On utilise généralement des charges issues du raffinage de pétrole, fractionnées en corps purs ou en coupes relativement étroites par exemple de l'éthane, du propane, du butane, ou des fractions telles que du naphta ou des gazoles atmosphériques ou sous vide.
On utilise également, et de façon croissante, des condensats de gaz naturel ou d'usines de traitementou de liquéfaction de gaz. Ces condensats ne sont pas des coupes fractionnées et contiennent principalement des composés du type des composés du naphta, additionnés de composés plus lourds du type des composés du gazole atmosphérique. De nombreux condensats contiennent également de petites quantités de composés encore plus lourds, en particulier des traces d'asphaltènes, qui ne sont pas des composés vaporisables.
Ces traces d'asphaltènes, non vaporisables, posent de graves problèmes au niveau de la zone de convection du four dans laquelle elles se déposent et peuvent obstruer les tubes.
Pour éviter ces problèmes on a déja proposé de séparer dans un ballon séparateur et d'éliminer les fractions lourdes résiduelles non vaporisées, aprés avoir vaporisé la plus grande partie de la charge dans la zone de convection.
L'efficacité de cette séparation est cependant aléatoire lorsque les fractions lourdes résiduelles sont en très petite quantité ou à l'état de traces. De plus, lorsque le four craquedes charges conventionnelles légères telles que des GPL (gaz de pétrole liquéfiés) ou du naphta léger, la charge est totalement vaporisée en amont du ballon séparateur, et la sortie liquide de ce premier, non utilisée, peut s'encrasser, par exemple par des poussiéres présentes dans la charge, et se bloquer. De plus, le passage du point sec ( point au niveau duquel la vaporisation est totale) dans la partie amont de la zone de convection présente également des risques d'encrassement et de bouchage par les traces de poussière ou de solides contenus dans la charge.
Ainsi, l'art antérieur ne permet pas d'obtenir un fonctionnement du four satisfaisant et fiable avec une flexibilité des charges allant des charges très légères aux condensats lourds.
L'objet de l'invention est un procédé et une installation de vapocraquage compatibles de façon fiable avec les diverses charges précitées.
Un autre objet de ('invention est un procédé et une installation de vapocraquage ayant des rendements améliorés avec des charges dintervalle de distillation étendu telles que des condensats.
L'invention propose à cet effet un procédé de vapocraquage d'hydrocarbures dans une installation de vapocraquage comportant au moins un four, ce four comprenant une zone de radiation et une zone de convection, dans lequel - on alimente le four par une charge contenant une charge principale du groupe du naphta, des gaz de pétrole liquéfiés, et des condensats, - on préchauffe et vaporise partiellementcette charge dans la zone de convection, - on sépare cette charge partiellement vaporisée, à l'extérieur du four (de l'enceinte du four), en un courantde phase vapeur et un courantde phase liquide, - on réalise le vapocraquage du courant de phase vapeur dans la zone de radiation, - on soustrait au vapocraquage au moins une partie des composés de la phase liquide,
ce procédé étant caractérisé en ce que l'on ajoute à la charge principale en amont du four une quantité relativement faible d'un courant de charge secondaire relativement lourde pour assurer la présence ou augmenter le débit du dit courant de phase liquide.
ce procédé étant caractérisé en ce que l'on ajoute à la charge principale en amont du four une quantité relativement faible d'un courant de charge secondaire relativement lourde pour assurer la présence ou augmenter le débit du dit courant de phase liquide.
De préférence, cette quantité est comprise entre 0,1 et 25% de la charge totale, en particulier entre 0,2 et 12%, et de préférence entre 0,5 et 8%, par exemple: 4%. La quantité de liquide résiduel non vaporisé au niveau des moyens de séparation (en dernière étape de séparation gaz-liquide s'il y a plusieurs étapes) est de préférence comprise entre 0,08% et 12 %, notamment entre 0,2 et 8%, par exemple entre 0,4 et 6%.
La charge secondaire, plus lourde (de poids moléculaire moyen plus élevé) que la charge principale, peut comprendre des fractions lourdes, par exemple du distillat sous vide ou de l'huiledésasphaltée.
On peut réaliser un fractionnement de la charge partiellement vaporisée selon une seule étape.
Selon une disposition caractéristique préférée, on réalise un fractionnement de la charge partiellement vaporisée selon au moins deux étapes, pour produire un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement léger, et un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds, et en ce que l'on soumet ces deux courants au vapocraquage, dans l'installation, avec une sévérité différente, relativement moins élevée pour le courant d 'hydrocarbures relativement lourds.
Par exemple, la température de sortie des effluents de vapocraquage de ce courant relativement lourd est plus basse de 5 à 50 degrés, en particulier de 8 à 35 degrés, que celle des effluents de vapocraquage du courant relativement léger.
Selon une première variante caractéristique le courant d'hydrocarbures relativement lourds est soumis au vapocraquage dans le mème four ou est réalisé le préchauffage et la vaporisation partielle de la charge, ainsi que le vapocraquage du courant d'hydrocarbures relativement légers.
Selon une seconde variante caractéristique le courant d'hydrocarbures relativement lourds est soumis au vapocraquage dans un four différent du four précité.
Selon un premier mode de réalisation de l'installation selon le procédé, les deux courants d'hydrocarbures vaporisés sont issus de moyens de séparation différents, en particulier de deux ballons séparateurs gaz-liquide.
Selon un second mode de réalisation de l'installation selon le procédé, les deux courants d'hydrocarbures vaporisés sont issus d'une mème colonne de fractionnement
On propose également selon l"invention une installation de vapocraquage pour la réalisation du procédé, comportant au moins un four de vapocraquage, ce four comprenant une zone de radiation et une zone de convection, linstatlation comprenant également: - des moyens d'alimentation du four par une charge contenant une charge principale du groupe du naphta, des gaz de pétrole liquéfiés, et des condensats, - des moyens de préchauffage et de vaporisation partielle de cette charge dans la zone de convection, - des moyens de séparation de cette charge partiellement vaporisée, à l'extérieur du four (de son enceinte), en un courant de phase vapeur et un courant de phase liquide, - des moyens de vapocraquage du courant de phase vapeur dans la zone de radiation, - des moyens d'évacuation d'au moins une partie des composés de la phase liquide,
cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend également des moyens d'alimentation et de mélange avec la charge principale, en amont du four, d'une quantité relativement faible d'un courant de charge secondaire relativement lourde pour assurer la présence ou augmenter le débit du dit courant de phase liquide.
On propose également selon l"invention une installation de vapocraquage pour la réalisation du procédé, comportant au moins un four de vapocraquage, ce four comprenant une zone de radiation et une zone de convection, linstatlation comprenant également: - des moyens d'alimentation du four par une charge contenant une charge principale du groupe du naphta, des gaz de pétrole liquéfiés, et des condensats, - des moyens de préchauffage et de vaporisation partielle de cette charge dans la zone de convection, - des moyens de séparation de cette charge partiellement vaporisée, à l'extérieur du four (de son enceinte), en un courant de phase vapeur et un courant de phase liquide, - des moyens de vapocraquage du courant de phase vapeur dans la zone de radiation, - des moyens d'évacuation d'au moins une partie des composés de la phase liquide,
cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend également des moyens d'alimentation et de mélange avec la charge principale, en amont du four, d'une quantité relativement faible d'un courant de charge secondaire relativement lourde pour assurer la présence ou augmenter le débit du dit courant de phase liquide.
L'installation de vapocraquage peut avantageusement comprendre: - des moyens de fractionnement de la charge partiellement vaporisée pour produire un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement légers et un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds, - des moyens de vapocraquage du courant d'hydrocarbures vaporisés relativement légers dans la zone de radiation, avec une sévérité de craquage relativement élevée, - et des moyens de vapocraquage du courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds, avec une sévérité de craquage relativement faible.
Le vapocraquage des deux courants vaporisés, respectivement relativement lourd et relativement léger, peut ètre réalisé dans le mèmefour. Selon une autre variante,
I'lnstallation de vapocraquage comprend un deuxième four de vapocraquage différent du four précité, les moyens de vapocraquage du courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds appartenant à ce deuxième four.
I'lnstallation de vapocraquage comprend un deuxième four de vapocraquage différent du four précité, les moyens de vapocraquage du courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds appartenant à ce deuxième four.
Selon un premier mode de réalisation, I'installation de vapocraquage comprend deux moyens de séparation différents, en particulier deux ballons séparateurs gaz-liquide, pour la production, respectivement, des deux courants d'hydrocarbures vaporisés.
Selon un second mode de réalisation, I'installation de vapocraquage comprend une colonne de séparation pour la production des deux courants d'hydrocarbures vaporisés, à deux niveaux différents de cette colonne.
L'invention sera mieux comprise et d'autres détails et avantages apparaîtront plus clairementà la lecture due la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins, annexés dans lesquels:
La figure 1 A représente schématiquement un four de vapocraquage selon l'art antérieur.
La figure 1 A représente schématiquement un four de vapocraquage selon l'art antérieur.
La figure 1 B représente schématiquement un exemple de la partie réactionnelle d'un four de vapocraquage.
La figure 2 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un four de vapocraquage selon l'invention.
La figure 3 représente schématiquement un exemple de réalisation d'une installation de vapocraquage selon l'invention, comprenant deux fours.
La figure 4 représente schématiquement un autre exemple de réalisation d'un four de vapocraquage selon l'invention.
On se reporte tout d'abord à la figure 1 A, qui représente un four de vapocraquage selon l'art antérieur, dans lequel on a représenté de façon schématique la zone de radiation du four (1), et la zone de convection (2). La charge d'hydrocarbures est alimentée par la ligne (3), puis vaporisée et préchauffée dans la zone de convection, en présence de vapeur d'eau alimentée par la ligne (4). En sortie, les gaz craqués sont refroidis brutalement dans léchangeurde trempe (10).
Cette zone de radiation comprend notamment des faisceaux tubulaires de vapocraquage, tels par exemple que celui décrit à la figure 1B: La charge du faisceau, préalablement vaporisée et préchauffée en présence de vapeur d'eau, est alimentée par le collecteur d'entrée (7). Le faisceau représenté est du type à deux passes, et à flux d'entrée divisé en plusieurs fractions de préférence égales ou split-coil . II comprend une pluralité de tubes verticaux (5) de la première passe disposés en parallèlle, ces tubes (5) étant raccordés deux à deux (2 tubes voisins), à leur extrémité inférieure, à un mèmetronçon de tube vertical commun (6) de diamètre relativement plus grand. Le débit massique de la charge réactionnelle circulantdans les tronçons de tubes (6) est de préférence plus faible de 2 à 35%, en particulier de 8 à 25% par rapport au débit massique dans les tubes (5). La longueur des tubes (5) est typiquement comprise entre 6 et 12 mètres, en particulier entre 7 et 11 mètres. La longueur des tubes (6) est typiquement comprise entre 0,5 et 3,5 mètres, en particulier entre 1 et 3 mètres. Les tubes (6) sont raccordés à leur extrémité inférieure, en partie basse de la zone de radiation, à un collecteur sensiblement horizontal, non indiçé, qui transfère la charge vers la seconde et dernière passe (9), avant la trempe des effluents dans l'échangeur de trempe (10). Ce collecteurde transfert est supporté par les tubes de la première passe mais également par des supports tels que des ressorts (fonctionnant dans ce cas en compression), ou des contre-poids ou des systèmes équivalents disposés sous la sole du four. En partie haute du four, les tubes (5) sont également supportés par des moyens non représentés. Le collecteur de transfert peut ètre calorifugé complètement ou partiellement, avec des écrans partiels pour limiter lue flux radiatif, si sa température est trop élevée
On se reporte maintenant à la figure 2, qui représente un four de vapocraquage selon linvention. Ce four comprend, comme celui de la figure 1A, une zone de radiation (i), une zone de convection (2), une ligne d'alimentation de charge (3), et de vapeur d'eau (4). La charge principale d'hydrocarbures est envoyée, à partir du réservoir de stockage de charge principale (15), vers la zone de convection du four ou elle est préchauffée et partiellement vaporisée en présence de vapeur d'eau par un premier passage dans cette zone. Cette charge partiellement vaporisée sort alors de l'enceinte du four et est envoyée vers un ballon séparateur gaz-liquide (14) pour produire un courant gazeux et un courant liquide.
On se reporte maintenant à la figure 2, qui représente un four de vapocraquage selon linvention. Ce four comprend, comme celui de la figure 1A, une zone de radiation (i), une zone de convection (2), une ligne d'alimentation de charge (3), et de vapeur d'eau (4). La charge principale d'hydrocarbures est envoyée, à partir du réservoir de stockage de charge principale (15), vers la zone de convection du four ou elle est préchauffée et partiellement vaporisée en présence de vapeur d'eau par un premier passage dans cette zone. Cette charge partiellement vaporisée sort alors de l'enceinte du four et est envoyée vers un ballon séparateur gaz-liquide (14) pour produire un courant gazeux et un courant liquide.
Le courant gazeux est envoyé par la ligne (12) vers la zone de radiation, pour ètre craquée, aprés un passage dans la zone de convection pour obtenir un préchauffage complémentaire et porter sa température à une valeur typiquement comprise entre 460 et 660 degrés C. Ce courant est alors soumis au vapocraquage dans la zone de radiation, par circulation dans un ou plusieurs faisceaux tubulaires, puis sort de l'enceinte du four par la ligne (27) à une température typiquement comprise entre 780 et 920 degrés C, et est trempée par des moyens non représentés. Le courant liquide est évacué en partie basse du ballon séparateur (14).
Les étapes de procédé et équipements que l'on vient de décrire ont déja été proposés dans l'art antérieur pour le vapocraquage de condensats, et en particulier de condensats lourds contenant des traces de produits non vaporisables, et en particulier d' asphaltènes. La présence du ballon séparateur permet de soustraire au préchauffage final et au vapocraquage la phase liquide contenant les asphaltènes. Ces asphaltènes sont donc éliminés avant le point sec , c'est à dire le point de vaporisation final de la charge (hormis les impuretés non vaporisables), qui est situé dans la partie de la zone de convection correspondant au préchauffage final. Ceci évite l'encrassement et le bouchage de cette partie de la zone de convection.
Le procédé et l'installation ainsi décrite permettent donc un fonctionnernent satisfaisant dans le cas d'une charge relativement longue , de point final élevé, produisant une quantité notable de liquide au niveau du ballon séparateur.
Lorsque, par contre, on alimente le four par une charge relativement (( courte , de point final beacoup plus bas, par exemple des gaz de pétrole liquéfiés (propane, butane, butènes etc.), ou du naphta, en particulier du naphta léger, la quantité de liquide au niveau du ballon séparateur devient très faible ou nulle, la totalité ou la quasi-totalité de la charge étant déja vaporisée en amont. La vanne d'évacuation de liquide du ballon séparateur est donc en permanence fermée ou quasi fermée.
Dans ces conditions les risques de bouchage à ce niveau sont élevés, qu'il y ait au fond du ballon un fond de liquide stagnant ou pas de liquide (avec le risque de ségrégation de poussiéres provenant de l'amont, contenues dans la charge). De plus, il y a également un risque d'enaassement de la première partie (en amont) de la zone de convection, au niveau du a point sec " (point de vaporisation totale) qui se trouve alors dans cette zone. L'installation ainsi décrite est donc raal adaptée dans le cas d'un four à charge flexible variable allant des charges légères aux condensats lourds.
Aussi, de façon caractéristique selon l'invention, on alimente un débit relativement faible de charge secondaire relativement lourde, que l'on mélange à la charge principale en amont du four Le but de cette disposition, utilisable principalement avec des charges légères, est d'alourdir artificiellement la charge afin d'éviter le passage du point sec dans la première partie de la zone de convection (en amont du ballon séparateur), et d'assurer la présence et la circulation en quantité suffisante de liquide dans ce ballon séparateur. L'invention permet ainsi d'éviter les risques d'encrassement précédemment décrits. Dans le cas du vapocraquage d'une charge principale de condensats contenant des composés lourds, mème en faible quantité, la charge secondaire relativement lourde peut ètre constituée par un recyclage d'une partie du liquide du ballon séparateur (ou d'une fraction des composés de ce liquide, obtenue dans une deuxième étape de séparation, ainsi qu'il sera expliqué plus loin), ce recyclage circulantvers la ligne d'alimentation de la charge principale par la ligne (18). La charge secondaire n'est donc en fait dans ce cas pas réellement craquée, mais constitue un courant de recyclage de liquide non vaporisé à l'issue de l'opération de séparation gaz-liquide, effectuée en une ou deux étapes, ce courant de recyclage toumant en rond, ce qui permet de balayer avec une quantité notable de liquide la zone de convection (partie amont) et le ballon séparateur. La quantité excédentaire de produits lourds non vaporisés, après prélèvement du courantde recyclage, est alors évacuée par la ligne (19) et soustraite au vapocraquage. Cette purge de produits lourds peut alors ètre traitée, vendue commefioul ou additionnée à l'huilede pyrolyse.
Si la charge ne contient pas de produits lourds en excès, il est cependant préférable de maintenir, en plus du recyclage, un débit de purge non nul, afin d'éviter l'accumulation d'impuretés ou de poussières dans le courant de recyclage.
Par ailleurs il y a toujours une consommation non nulle de produits lourds, partiellement vaporisés dans le ballon séparateur (14), ou du fait de traces d'entrainementde liquide avec la phase vapeur dans ce ballon. L'invention prévoit à cet effet des moyens d'alimentation et d'appoint d'une charge lourde secondaire, à partir du réservoir de stockage (16). Ainsi, la charge dite secondaire peut ètre un courantde recyclage de liquide non vaporisé, un courant d'alimentation de charge lourde externe, ou la sornmede ces deux courants.
La charge secondaire peut ètre filtrée, décantée, ou même désasphaltée. Dans ce dernier cas on pourra utiliser commesolvant une partie de la charge (coupe C3 vierge, coupe C4, ou C5, ou C6, vierge ou recyclée). De façon très avantageuse on pourra ne pas régénérer le solvant, celui-ci étant envoyé vers le four en mélange avec la charge secondaire et consornmé ( craqué) en circuitouvert.
La quantité la plus adéquate de charge secondaire relativement lourde ajoutée à la charge principale peut varier notablement en fonction de la nature de cette charge principale, de celle de la charge lourde, et des caractéristiques de l'installation (par exemple de la gamme due températures possibles au niveau du ballon séparateur )
De préférence, cette quantité est comprise entre 0,1 et 25% de la charge totale, en particulier entre 0,2 et 12%, et de préférence entre 0,5 et 8%, par exemple: 4%. La quantité de liquide résiduel non vaporisé au niveau du ballon séparateur (en dernière étape de séparation gaz-liquide s'il y a plusieurs étapes) est de préférence comprise entre 0,08% et 12 %, notamment entre 0,2 et 8%, par exemple entre 0,4 et 6%.
De préférence, cette quantité est comprise entre 0,1 et 25% de la charge totale, en particulier entre 0,2 et 12%, et de préférence entre 0,5 et 8%, par exemple: 4%. La quantité de liquide résiduel non vaporisé au niveau du ballon séparateur (en dernière étape de séparation gaz-liquide s'il y a plusieurs étapes) est de préférence comprise entre 0,08% et 12 %, notamment entre 0,2 et 8%, par exemple entre 0,4 et 6%.
La charge secondaire, relativement lourde, a par définition un poids rooléculaire moyen plus élevé que celui de la charge principale. Cette condition est automatiquement réalisée pour ce qui conceme le courant de recyclage de liquide non vaporisé. Pour ce qui concerne la charge lourde d'appoint externe (alimentée à partir du stockage (16) ), il est préférable d'utiliser des fractions contenant des composés à très haut point d'ébullition, qui seront moins vaporisés donc moins consommés. Par exemple des gazoles de préférence lourds, ou mieux des distillats sous vide, ou de l'huile désasphaltée par exemple au propane, seront des bonnes charges d'appoint, ces charges pouvant ètre fluxées pour faciliter leur stockage. A défaut, on peut également utiliser des charges résiduaires telles que du résidu atmosphérique ou du pétrole brut, de préférence à très bas taux d'asphalte, pour limiter les asphaltènes présents dans les traces de liquide pouvant ètre entrainées avec les courants d'hydrocarbures vaporisés issus du ballon séparateur gaz-liquide.
Le procédé et l'installation décrite à la figure 2 sont par ailleurs conformes à une variante caractéristique de linvention. En effet, la vaporisation et le fractionnement de la charge sont réalisés en deux étapes. Le courant liquide issu du ballon séparateur (14) est additionné de vapeur d'eau alimentée par la ligne (20), passe dans la zone de convection du four pour ètre réchauffé et partiellement vaporisé, et rejoint le ballon de séparation gaz-liquide secondaire (24). Le courant vaporisé secondaire issu du séparateur (24) rejoint, par la ligne (13), la zone de convection du four pour son préchauffage final avant d'ètre soumis au vapocraquage dans la zone de radiation, les effluents de ce vapocraquage sortant par la ligne (26). Le liquide résiduel issu du séparateur (24) est séparé en un courant recyclé par la ligne (18) et un courant de purge, par la ligne (19), pour des raisons déja exposées.
Le courant vaporisé issu du séparateur secondaire (24) est plus lourd que celui issu du premier séparateur (14), du fait que le séparateur (24) est alimenté par le liquide (lourd) du séparateur (14), et que sa température est typiquement plus élevée. Selon une variante caractéristique, le courant vaporisé relativement lourd, issu du séparateur (24), est soumis au vapocraquage avec une sévérité plus faible que le courant vaporisé relativement léger, issu du séparateur (14). Par exemple, la température de sortie des effluents de vapocraquage de ce courant relativement lourd est plus basse de 5 à 50 degrés, en particulier de 8 à 35 degrés, dans la ligne (26), que celle des effluents de vapocraquage du courant relativement léger, dans la ligne (27). Ceci est favorable du point de vue des rendements car la conversion optimale d'un courant relativement lourd se fait à sévérité et à température plus basse que celle d'un courant plus léger. L'invention met donc à profit les moyens de séparation nécessaires à l'élimination des composés non vaporisables pour produire deux fractions de la charge, relativement lourde et relativement légère, et pour craquer séparément ces deux fractions de façon optimale, et non pas en mélange.
On se reporte maintenant à la figure 3, qui représente une installation selon une autre variante de réalisation de l'invention. Cette installation comporte au moins deux fours de vapocraquage, représentés, comprenant chacun une zone de radiation, respectivement (1A) et (1B). Le premier four comprend un ballon séparateur (14) qui fonctionne de la façon précédemment décrite, le courant vaporisé (relativement léger) issu de ce ballon étant craqué à relativement haute sévérité et sortant du four à relativement haute ternpérature par la ligne (27).
Contrairement à l'installation de la figure 2, le courant liquide issu du ballon séparateur (14), par la ligne (30), n'est pas traité (préchauffé, fractionné et partiellement craqué) dans le mème four, mais alimente, au moins partiellement, un autre four distinct du premier. Ce courant liquide, additionné d'un courant de charge provenant du stockage de charge principale (15), et d'un courant de recyclage de charge lourde, par la ligne (31), et/ou d'un courant de charge lourde d'appoint provenant du stockage (16), alimente donc le deuxième four avec une charge globale plus lourde que celle du premier four. Si installation comporte plus de deux fours, ce deuxième four peut être affecté au traitement et craquage partiel de tous les courants liquides provenant des séparateurs (14) de tous les autres fours, alimentés dans ce deuxième four par la ligne (31). De façon caractéristique préférée, le ballon séparateur secondaire (24) est maintenu à température plus haute ( 20 à 160 degrés C de plus) que le ballon (14), de façon à vaporiser une fraction importante des produits lourds résiduels .Le courant vaporisé relativement lourd issu du séparateur (24) est alors craqué à relativement basse sévérité et sort du four à relativement basse température par la ligne (26).Ce séparateur (24) est indicé comme le deuxième séparateur de la figure 2, car il fonctionne, par rapport au premier séparateur (14), comme séparateur secondaire produisant un courant vaporisé relativement lourd. Une purge de liquide lourd résiduel est évacuée par la ligne (19).
On se reporte maintenant à la figure 4, qui représente une installation selon une autre variante de réalisation de l'invention. Dans cette installation, les deux courants vaporisés, relativement lourd et relativement léger, sont craqués dans le même four, commepour l'installation de la figure 2. Par contre, ces deux courants sont produits et issus du mème séparateur (14). Ce séparateur (14) comprend une partie supérieure qui est un ballon séparateur, et une partie basse contenant des plateaux ou du gamissage pour réaliser un strippage du liquide par de la vapeur d'eau alimentée par la ligne (25). Le séparateur fonctionne donc comme une colonne et produit les deux courants vaporisés à deux niveaux différents, le courant léger sortant par la partie supérieure. Le séparateur peut comporter une ligne d'équilibrage, non représentée, cette ligne pouvant également relier les deux lignes de sortie (12) et (13), pour adapter les deux débits vaporisés aux quantités requises dans la zone de radiation.
L'invention permet de réaliser une installation de vapocraquage fiable et à rendements améliorés dans des conditions très variables concemant la charge d'hydrocarbures, pouvant aller des charges très légères aux condensats lourds.
La présence de liquide dans la première partie de la zone de convection, évitant le passage du point sec dans cette zone, supprime les risques de bouchage, de mèmequ'au niveau du ballon séparateur.
L'invention n'est pas limitée aux exemples présentés mais pourra être utilisée également avec d'autres moyens techniques ou variantes de réalisation qui apparaîtront clairement à l'homme de l'art.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant par ailleurs, en association avec l'invention, divers éléments technologiques, ou de procédé, ou de construction, ou dispositifs pour fours déjà connus de l'homme de l'art, ou toutes techniques connues, par exemple de régulation et de controle, telles par exemple que tous dispositifs de controle du débit du liquide condensé aux ballons séparateurs, ou du débit de liquide recydé, ou des débits des divers courants vaporisés précités, ou des températures de vapocraquage ou de celles des ballons séparateurs etc.
Claims (10)
- ce procédé étant caractérisé en ce que l'on ajoute à la charge principale en amont du four une quantité relativement faible d'un courant de charge secondaire relativement lourde pour assurer la présence ou augmenter le débit du dit courant de phase liquide.REVENDICATIONS 1. Procédé de vapocraquage d'hydrocarbures dans une installation de vapocraquage comportant au moins un four, ce four comprenant une zone de radiation (1) et une zone de convection (2), dans lequel - on alimente le four par une charge contenant une charge principale du groupe du naphta, des gaz de pétrole liquéfiés, et des condensats, - on préchauffe et vaporise partiellementcette charge dans la zone de convection, - on sépare cette charge partiellement vaporisée, à l'extérieur du four, en un courantde phase vapeur et un courant de phase liquide, - on réalise le vapocraquage du courant de phase vapeur dans la zone de radiation, - on soustrait au vapocraquage au moins une partie des composés de la phase liquide,
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise un fractionnement de la charge partiellement vaporisée selon au moins deux étapes, pour produire un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement léger, et un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds, et en ce que l'on soumet ces deux courants au vapocraquage, dans l'installation, avec une sévérité différente, relativement moins élevée pour le courant d'hydrocarbures relativement lourds.
- 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le courant d'hydrocarbures relativement lourds est soumis au vapocraquage dans un four différent du four précité.
- 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux courants d'hydrocarbures vaporisés sont issus de moyens de séparation différents, en particulier de deux ballons séparateurs gaz-liquide (14, 24).
- 5. Procédéselon l'une des revendications 1,2et3, caractériséen ce que les deux courants d'hydrocarbures vaporisés sont issus d'une mème colonne de fractionnement
- 6. Installation de vapocraquage pour la réalisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, comportant au moins un four de vapocraquage, ce four comprenant une zone de radiation (1) et une zone de convection (2), I'installation comprenant également: - des moyens d'alimentation du four (3, 15) par une charge contenant une charge principale du groupe du naphta, des gaz de pétrole liquéfiés, et des condensats, - des moyens de préchauffage et de vaporisation partielle de cette charge dans la zone de convection, - des moyens de séparation (14) de cette charge partiellement vaporisée, à l'extérieur du four, en un courant de phase vapeur et un courantde phase liquide, - des moyens de vapocraquage du courant de phase vapeur dans la zone de radiation, - des moyens d'évacuation (19) d'au moins une partie des composés de la phase liquide,cette installation étant caractérisée en ce qu elle comprend également des moyens (16, 18) d'alimentation et de mélange avec la charge principale, en amont du four, d'une quantité relativement faible d'un courant de charge secondaire relativement lourde pour assurer la présence ou augmenter le débit du dit courant de phase liquide.
- 7. Installation de vapocraquage selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (14, 24) de fractionnement de la charge partiellement vaporisée pour produire un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement légers, et un courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds, - des moyens de vapocraquage du courant d'hydrocarbures vaporisés relativement légers dans la zone de radiation, avec une sévérité de craquage relativement élevée, - des moyens de vapocraquage du courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds, avec une sévérité de craquage relativement faible.
- 8. Installation de vapocraquage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un deuxième four de vapocraquage différent du four précité, les moyens de vapocraquage du courant d'hydrocarbures vaporisés relativement lourds appartenant à ce deuxième four.
- 9. Installation de vapocraquage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend deux moyens de séparation différents, en particulier deux ballons séparateurs gaz-liquide (14, 24), pour la production, respectivement, des deux courants d'hydrocarbures vaporisés.
- 10. Installation de vapocraquage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une colonne de séparation pour la production des deux courants d'hydrocarbures vaporisés, à deux niveaux différents de cette colonne.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9711153A FR2768154A1 (fr) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Procede et installation de vapocraquage d'hydrocarbures a charge flexible |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9711153A FR2768154A1 (fr) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Procede et installation de vapocraquage d'hydrocarbures a charge flexible |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2768154A1 true FR2768154A1 (fr) | 1999-03-12 |
Family
ID=9510868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9711153A Withdrawn FR2768154A1 (fr) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Procede et installation de vapocraquage d'hydrocarbures a charge flexible |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2768154A1 (fr) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007117920A2 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-10-18 | Shell Oil Company | Procédé de production d'oléfines inférieures |
| WO2007117919A2 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-10-18 | Shell Oil Company | Améliorations apportées à un procédé de production d'oléfines inférieures à partir de charges d'alimentation contenant des hydrocarbures lourds comprenant l'utilisation de deux séparateurs vapeur/ liquide |
| WO2012005862A1 (fr) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Procédé intégré de conversion d'un résidu sous vide en des produits chimiques |
| US8361311B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-01-29 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrated vacuum resid to chemicals conversion process |
| US8399729B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-03-19 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrated process for steam cracking |
| WO2014051950A1 (fr) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Procédé permettant d'accroître la souplesse de charge dans des charges d'alimentation pour un vapocraqueur |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1024005A (en) * | 1964-03-03 | 1966-03-30 | Hercules Powder Co Ltd | Improvements in or relating to apparatus and method for cracking hydrocarbons |
| GB2128201A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-26 | Stone & Webster Eng Corp | Process and apparatus for the production of olefins from both heavy and light hydrocarbons |
-
1997
- 1997-09-09 FR FR9711153A patent/FR2768154A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1024005A (en) * | 1964-03-03 | 1966-03-30 | Hercules Powder Co Ltd | Improvements in or relating to apparatus and method for cracking hydrocarbons |
| GB2128201A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-26 | Stone & Webster Eng Corp | Process and apparatus for the production of olefins from both heavy and light hydrocarbons |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101400766B (zh) * | 2006-03-29 | 2013-07-24 | 国际壳牌研究有限公司 | 利用两个气液分离器由重质烃原料生产低级烯烃的改进方法 |
| WO2007117919A2 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-10-18 | Shell Oil Company | Améliorations apportées à un procédé de production d'oléfines inférieures à partir de charges d'alimentation contenant des hydrocarbures lourds comprenant l'utilisation de deux séparateurs vapeur/ liquide |
| WO2007117919A3 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-12-06 | Shell Oil Co | Améliorations apportées à un procédé de production d'oléfines inférieures à partir de charges d'alimentation contenant des hydrocarbures lourds comprenant l'utilisation de deux séparateurs vapeur/ liquide |
| WO2007117920A3 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-12-06 | Shell Oil Co | Procédé de production d'oléfines inférieures |
| US7718839B2 (en) | 2006-03-29 | 2010-05-18 | Shell Oil Company | Process for producing lower olefins from heavy hydrocarbon feedstock utilizing two vapor/liquid separators |
| US7829752B2 (en) | 2006-03-29 | 2010-11-09 | Shell Oil Company | Process for producing lower olefins |
| WO2007117920A2 (fr) * | 2006-03-29 | 2007-10-18 | Shell Oil Company | Procédé de production d'oléfines inférieures |
| KR101356947B1 (ko) | 2006-03-29 | 2014-02-06 | 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 | 저급 올레핀의 생산방법 |
| US9327260B2 (en) | 2010-01-22 | 2016-05-03 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrated process for steam cracking |
| US9056297B2 (en) | 2010-01-22 | 2015-06-16 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrated vacuum resid to chemicals conversion process |
| US8399729B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-03-19 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrated process for steam cracking |
| CN103003394A (zh) * | 2010-07-09 | 2013-03-27 | 埃克森美孚化学专利公司 | 集成的减压渣油至化学品的转化方法 |
| CN103003394B (zh) * | 2010-07-09 | 2015-04-29 | 埃克森美孚化学专利公司 | 集成的减压渣油至化学品的转化方法 |
| US8361311B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-01-29 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrated vacuum resid to chemicals conversion process |
| WO2012005862A1 (fr) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Procédé intégré de conversion d'un résidu sous vide en des produits chimiques |
| WO2014051950A1 (fr) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Procédé permettant d'accroître la souplesse de charge dans des charges d'alimentation pour un vapocraqueur |
| US9725657B2 (en) | 2012-09-27 | 2017-08-08 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for enhancing feed flexibility in feedstock for a steam cracker |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0323297B1 (fr) | Procédé de conversion d'hydrocarbures en lit fluidisé | |
| CA2402290C (fr) | Pyrolyse de petrole brut et fractions de petrole brut renfermant du brai | |
| US7550642B2 (en) | Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock with enhanced distillate production | |
| US7404889B1 (en) | Hydrocarbon thermal cracking using atmospheric distillation | |
| TWI500754B (zh) | 蒸汽裂解烴類進料的方法與裝置 | |
| US20090048475A1 (en) | Olefin production utilizing a feed containing condensate and crude oil | |
| AU2001240689A1 (en) | Pyrolyzing crude oil and crude oil fractions containing pitch | |
| EP1844179B1 (fr) | Procede d'infiltration chimique en phase gazeuse pour la densification de substrats poreux par du carbone pyrolytique | |
| EP1170355B1 (fr) | Procédé et dispositif de craquage d'hydrocarbures mettant en oeuvre deux chambres réactionelles successives | |
| EP0489726B1 (fr) | Procede et dispositif de vapocraquage d'hydrocarbures en phase fluidisee | |
| EP0053535A1 (fr) | Procédé de désasphaltage au solvant d'huiles résiduelles d'hydrocarbures | |
| CA2162701C (fr) | Procede de regulation du niveau thermique d'un solide dans un echangeur de chaleur presentant des nappes cylindriques de tubes | |
| FR2768154A1 (fr) | Procede et installation de vapocraquage d'hydrocarbures a charge flexible | |
| US7615144B2 (en) | Hydrocarbon thermal cracking using hardfaced fittings | |
| EP0291408B1 (fr) | Procédé de vapocraquage dans une zone réactionnelle en lit fluide | |
| EP0819752B1 (fr) | Procédé et dispositif conversion d'une charge d'hydrocarbures, mettant en oeuvre deux réacteurs d'hydrotraitement et une seule unité de fractionnement | |
| EP3344732B1 (fr) | Procédé de distillation sous vide d'une charge d'hydrocarbures | |
| FR2770225A1 (fr) | Procede et dispositif de vaporisation selective des charges d'hydrocarbures en craquage catalytique | |
| US20200308495A1 (en) | Process and Apparatus for Recovering Cracked Hydrocarbons | |
| FR1416510A (fr) | Perfectionnements aux appareils et à la méthode pour le craquage d'hydrocarbures | |
| FR2658833A1 (fr) | Procede de craquage a l'etat fluide d'une charge d'hydrocarbures. | |
| WO1991003527A1 (fr) | Procede et dispositif de vapocraquage d'hydrocarbures en phase fluidisee | |
| FR2628436A1 (fr) | Procede et dispositif de vapocraquage d'hydrocarbures en phase fluidisee de particules caloporteuses | |
| BE892090A (fr) | Preparation d'une charge de craquage catalytique fluide par vaporisation selective | |
| FR2627187A1 (fr) | Procede de craquage a l'etat fluide d'une charge d'hydrocarbures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |