FR2873710A1 - Procede pour le traitement d'une charge hydrocarbonee - Google Patents

Abstract

Procédé de traitement d'une charge hydrocarbonée comprenant une phase liquide hydrocarbonée et de l'hydrogène, dans lequel on sépare sous une pression P1 la charge en un liquide L1 et un gaz G1, que l'on comprime et met en contact avec une partie de L1 sous une pression P2 > 2 x P1, pour récupérer un liquide L2 et un gaz G2 riche en hydrogène, on fractionne L2 pour obtenir un liquide stabilisé L4a exempt de LPG et produits plus légers, un courant liquide de LPG, et un courant gazeux G4 qui est recyclé, et dans lequel l'un des courants gazeux : G1 recomprimé et G4 est contacté à contre-courant par un liquide non stabilisé AL issu ou extrait de L1 ou de L2, ce liquide non stabilisé étant sous-refroidi d'au moins 10 °C en dessous de son point de bulle à la pression P2.

Description

Domaine de l'invention

L'invention concerne le domaine des traitements des effluents d'unités de conversion ou de raffinage pétrolières ou pétrochimiques, dont les effluents comprennent à la fois de l'hydrogène et des hydrocarbures tels que: méthane, éthane, propane, butane, fractions d'hydrocarbures ayant de 5 à 11 atomes de carbone (désignées par C5 - C11), et optionnellement des hydrocarbures plus lourds tels que des hydrocarbures ayant entre 12 et 30 atomes de carbone (C12 - C30) voire plus, souvent en faible quantité.

II peut s'agir notamment du traitement d'un effluent de reformage catalytique ou d'aromatisation de fractions bouillant dans le domaine de l'essence (ayant essentiellement de 6 à 11 atomes de carbone), permettant de récupérer un réformat aromatique, un gaz riche en hydrogène, et un gaz de pétrole liquéfié (produit que nous désignerons par "LPG", comprenant essentiellement des hydrocarbures à trois ou quatre atomes de carbone: propane et/ou propylène et/ou butane et/ou butènes et/ou butadiène, ainsi que leurs mélanges). Dans le cas du réformage catalytique, le LPG est constitué essentiellement de composés saturés: propane et butane.

L'invention est également applicable à des effluents de déshydrogénation, par exemple de butane, ou de pentane, ou d'hydrocarbures supérieurs, par exemple des fractions comprenant essentiellement des hydrocarbures ayant de 10 à 14 atomes de carbone, dont les oléfines sont utilisées en aval pour la fabrication d'alkylbenzènes linéaires (appelés communément LAB). Le procédé selon l'invention peut également s'appliquer à l'hydrotraitement (et/ou hydrodésulfuration et/ou hydrodémétallisation et/ou hydrogénation totale ou sélective) de toutes coupes hydrocarbonées telle que naphta, essence, kérosène, gasoil léger, gasoil lourd, distillat sous vide, résidu sous vide. De façon plus générale, il est applicable à tout effluent comprenant de l'hydrogène ainsi que des hydrocarbures légers (méthane et/ou éthane), des LPG, ainsi que des hydrocarbures plus lourds.

L'invention sera décrite ci-après, de façon non limitative, essentiellement dans le 30 cadre du réformage catalytique.

Art antérieur Il est connu de traiter une charge hydrocarbonée de manière à récupérer un gaz riche en hydrogène, du LPG, et un liquide hydrocarboné, par exemple dans le cas du traitement des effluents de réformage catalytique.

On recherche typiquement trois objectifs, en dehors de la production de réformat stabilisé, base de carburant à haut indice d'octane: a) séparer un gaz de purge excédentaire à pureté élevée en hydrogène, utilisable pour divers procédés de raffinage; b) séparer les fractions LPG, de relativement haute valorisation, des fractions hydrocarbonées plus légères (méthane, éthane), et du gaz de purge: c) isoler la plus grande quantité possible de ces fractions légères, qui sont séparées du gaz riche en hydrogène d'une part et du LPG d'autre part, pour les envoyer au réseau de gaz combustible.

On vise alors à maximiser la récupération du LPG, et à minimiser les pertes en propane et butane laissés dans le gaz combustible.

Les gaz de purge servent à éliminer l'excédent d'hydrogène éventuellement produit par la réaction chimique, et dans ce cas on cherche à récupérer cet hydrogène à haute pureté, pour faciliter son utilisation en aval. Les gaz de purge servent parfois également, même lorsque la réaction chimique est consommatrice d'hydrogène, à maintenir une pureté suffisante en hydrogène dans la boucle réactionnelle, en évacuant des hydrocarbures légers: méthane, éthane, propane voire butane, qui tendent à s'accumuler dans cette boucle réactionnelle.

Un problème posé par celles des techniques de l'art antérieur qui comprennent une élimination poussée de composés légers (méthane et/ou éthane), afin d'augmenter la pureté de l'hydrogène, est qu'une quantité notable de LPG est évacuée avec l'effluent gazeux léger obtenu lors de l'étape de séparation des condensats récupérés, en aval de la récupération du gaz riche en hydrogène.

L'effluent gazeux contenant ces quantités notables de gaz de pétrole liquéfié (LPG) est souvent utilisé comme combustible dans la raffinerie. Or il existe des utilisations plus intéressantes du gaz de pétrole liquéfié que sa simple consommation immédiate comme combustible. Du LPG est également souvent perdu, ou laissé dans le gaz épuré riche en hydrogène, ce qui est néfaste du point de vue de la pureté de l'hydrogène.

Le brevet américain US 4,673,488 décrit une méthode de traitement d'un effluent issu d'une zone de conversion permettant d'accroître la récupération de butane et de propane. Dans cette méthode, l'effluent est soumis à une séparation permettant de récupérer des composés liquides et gazeux, lesdits composés subissant plusieurs étapes de mise en contact à des pressions croissantes. Un io produit liquide issu de la séparation et des étapes de mise en contact est fractionné de manière à récupérer un gaz de tête qui est recyclé dans les étapes de mise en contact. Ce recyclage dans les étapes de mise en contact permet de récupérer des LPG et de transférer des composés de point d'ébullition intermédiaire contenus initialement dans ce gaz de tête dans I' effluent gazeux riche en hydrogène (H2). Il ne comprend pas d'élimination de composés de point d'ébullition intermédiaire entre le gaz léger (H2) et le LPG, c'est à dire de gaz riche en méthane et/ou éthane. La pureté de l'hydrogène est donc limitée, du fait que celui-ci comprend la plus grande partie du méthane et de l'éthane. De plus le contactage est réalisé à la température ambiante. Par ailleurs, le schéma de séparation est relativement complexe.

Dans d'autres procédés connus, on envoie l'effluent hydrocarboné, après récupération d'un gaz riche en hydrogène, dans une étape de séparation afin de séparer un premier effluent gazeux d'un effluent liquide et, on envoie cet effluent liquide dans une étape de stabilisation lors de laquelle on récupère un réformat stabilisé, un gaz de pétrole liquéfié et un deuxième effluent gazeux qui est lui-même recyclé en amont de l'étape de séparation.. Le premier effluent gazeux obtenu lors de l'étape de séparation, qui contient des quantités notables de LPG, est classiquement utilisé comme combustible. Le terme stabilisé , pour un réformat (ou un autre liquide stabilisé selon l'invention) désigne un réformat (ou autre liquide) ayant été distillé pour éliminer la plus grande partie, et généralement sensiblement la totalité des composés à 4 atomes de carbone ou moins (C4-). II contient typiquement moins de 0,3 % poids, souvent moins de 0,2 % poids et généralement moins de 0,1 % poids de composés à 2 atomes de carbone ou moins (C2-). II contient typiquement moins de 0,8 % poids, souvent moins de 0,5 % poids et généralement moins de 0,3 % poids de composés à 3 atomes de carbone ou moins (C3-). Il contient typiquement moins de 1,5 % poids, souvent moins de 1 % poids et généralement moins de 0,6 % poids de composés à 4 atomes de carbone ou moins (C4-).

Il a déjà été proposé de contacter le premier effluent gazeux par du réformat stabilisé, mais cette option technique est onéreuse au niveau du fractionnement aval io réformat/LPG. En effet, il faut alors re-distiller le réformat enrichi en LPG récupéré.

Description sommaire de l'invention

Le procédé selon l'invention permet, de manière économique, de maximiser la récupération de gaz de pétrole liquéfié (LPG) sous forme liquide, et de minimiser les pertes en LPG laissé dans les effluents gazeux riches en hydrogène (purge d'hydrogène à pureté élevée), ou dans le gaz utilisé comme gaz combustible, riche en composés légers (méthane, éthane). Ceci est enfin réalisé sans surdimensionnement de la colonne de distillation finale (stabilisation du réformat).

Un contactage des gaz riches en LPG avec du réformat stabilisé, (débarrassé de LPG et composés plus légers, ce qui en fait un bon liquide d'absorption de LPG), est une option technique logique et naturelle pour récupérer des LPG, et est effectivement efficace: plus le réformat est stabilisé, plus sa capacité d'absorption de LPG est grande. On a cependant trouvé, selon l'invention, que cette option technique conduisait également à une captation notable de composés légers (méthane, éthane), ainsi qu'à un surdimensionnement de la colonne de distillation réalisant la stabilisation du réformat.

L'invention propose donc de réaliser, notamment, un contactage des gaz riches en LPG avec du réformat non stabilisé, qui s'il est réalisé à contre-courant, et avec du réformat refroidi en dessous de son point de bulle, et de préférence en dessous de l'ambiante, permet tout à la fois de récupérer une grande partie du LPG, et d'éliminer des composés légers, sans surdimensionner la colonne de distillation du réformat.

Description sommaire de la figure 1:

La figure 1 représente une installation simplifiée du procédé selon l'invention, appliqué au traitement d'effluents de réformage catalytique d'hydrocarbures. La figure 1 comprend plusieurs éléments optionnels, correspondant à plusieurs variantes du procédé selon l'invention.

Description détaillée de l'invention:

L'invention propose un procédé pour le traitement d'une charge hydrocarbonée comprenant une phase liquide hydrocarbonée et une phase gazeuse riche en 15 hydrogène, dans lequel: a) on sépare la charge en un liquide L1 et un gaz G1, sous une pression P1, b) on comprime une partie au moins de G1, pour obtenir un courant gazeux G1* que l'on met ensuite en contact avec une partie au moins de L1 sous une pression P2 > 2 x P1, de manière à récupérer un liquide L2 et un gaz G2 riche en hydrogène, c) on fractionne ensuite L2 pour obtenir au moins: un liquide stabilisé L4a sensiblement exempt de LPG et produits plus légers, un courant liquide léger L4b comprenant essentiellement du LPG, et un courant gazeux G4 qui est au moins en partie recyclé, et dans lequel au moins l'un des courants gazeux du groupe constitué par G1* et G4 est contacté à contre-courant par un liquide non stabilisé AL (ou AL1 ou AL2) issu ou extrait de L1 ou de L2, ce liquide non stabilisé étant sous-refroidi d'au moins 10 C, et de préférence d'au moins 20 C ou même au moins 30 C ou 50 C en dessous de son point de bulle à la pression de contactage.

La température de AL (ou AL1 ou AL2) est typiquement inférieure à la température ambiante, notamment comprise entre -20 C et +20 C, de préférence inférieure ou i0 égale à +10 C et de façon très préférée inférieure ou égale à 0 C, par exemple comprise entre 15 C et 0 C.

Selon une première variante du procédé selon l'invention, on récupère du LPG par absorption, réalisée sur le gaz recomprimé G1*, par un réformat non stabilisé et refroidi: On traite G1*, optionnellement prérefroidi seul ou en mélange avec une partie de L1, pour réaliser une première récupération de LPG, par contactage à contre-courant par un liquide non stabilisé AL1 constitué par une partie au moins de L1, AL1 étant refroidi en dessous de +10 C et sous-refroidi d'au moins 30 C, et de io préférence d'au moins 50 C en dessous de son point de bulle à la pression de contactage. Le sous-refroidissement de AL1 est typiquement compris entre 30 C et 200 C et souvent entre 60 C et 140 C.

Selon une mise en oeuvre préférée de cette première variante du procédé selon l'invention, le gaz G1*, est d'abord pré-refroidi en mélange avec une première partie de L1, à une température inférieure ou égale à + 20 C et de préférence +10 C pour réaliser une première absorption de LPG, et le gaz résiduel, après séparation du liquide contenu dans le mélange refroidi, est contacté à contre-courant par un liquide non stabilisé AL1 constitué par une deuxième partie de L1, AL1 étant refroidi en dessous de +10 C et de préférence 0 C, et sous-refroidi d'au moins 30 C, et de préférence d'au moins 60 C en dessous de son point de bulle à la pression de contactage. Ainsi, on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque ce n'est pas le courant G1* qui est directement contacté, mais G1* après un premier contactage (en mélange ou à contre-courant), pour une récupération préliminaire de LPG sur G1*.

La première partie de L1 représente typiquement entre 50 et 92% poids de L1 et de préférence entre 70% et 85% poids de L1. La deuxième partie de L1 (AL1) représente typiquement entre 5 et 50% poids de L1 et de préférence entre 10% et 35% poids de L1.

Selon une deuxième variante du procédé selon l'invention, pouvant être mise en oeuvre séparément ou simultanément avec la première variante, on récupère du LPG par absorption, réalisée sur le gaz G4: on envoie le liquide L2 ainsi qu'une fraction au moins du courant G4 dans des moyens (12) de contactage gaz/liquide à contre-courant par un liquide sousrefroidi AL2 d'absorption de LPG, de manière à récupérer un effluent liquide L3 et un gaz G3, ce liquide AL2 étant un liquide non stabilisé du groupe constitué par l'un ou plusieurs des liquides suivants et leurs fractions: L1, L2, L3, puis on fractionne par distillation(s) le liquide L3 pour obtenir ledit liquide stabilisé L4a, ledit courant liquide léger L4b comprenant essentiellement du LPG, et ledit courant gazeux G4 qui est au moins en partie recyclé, pour son contactage. Le liquide d'absorption AL2 est typiquement sous-refroidi à une température inférieure d'au moins 20 C à son point de bulle à la pression de contactage. Le sousrefroidissement de AL2 est typiquement compris entre 20 C et 200 C; il est souvent compris entre 60 C et 140 C lorsque AL2 est une partie de L1 (par exemple troisième partie), et souvent compris entre 20 C et 80 C lorsque AL2 est une partie de L2 ou de L3.

De façon préférée, le liquide d'absorption AL2 comprend, ou est constitué par une fraction du liquide L1 représentant de 3% à 40% poids de L1, et de façon très préférée de 4% à 20% poids de L1, généralement sous- refroidie d'au moins 20 C. Alternativement, le liquide d'absorption AL2 peut comprendre, ou être constitué par une fraction du liquide L2 représentant de 3% à 40% poids de L2, et de façon très préférée de 4% à 20% poids de L2, généralement sous-refroidie d'au moins 20 C. Enfin, le liquide d'absorption AL2 peut comprendre, ou être constitué par une fraction du liquide L3 représentant de 3% à 40% poids de L3, et de façon très préférée de 4% à 20% poids de L3, généralement sous-refroidie d'au moins 20 C.

L'invention concerne en particulier l'utilisation du procédé précité de traitement d'une charge hydrocarbonée comprenant une phase liquide hydrocarbonée et une phase gazeuse riche en hydrogène, avec toutes les variantes précitées, pour le traitement d'effluents de réformage d'hydrocarbures, afin de produire d'un réformat stabilisé L4a, et un courant liquide léger L4b comprenant essentiellement du propane et du butane. L'invention permet de séparer et envoyer au réseau de gaz combustible un gaz léger comprenant la plus grande partie du méthane et de l'éthane produits, ce gaz combustible étant pauvre en LPG. Elle permet également de pouvoir produire un gaz de haute pureté en hydrogène, par exemple à teneur en H2 comprise entre 85% et 99%, notamment entre 90% et 98% molaire d'hydrogène, par exemple entre 94% et 97% molaire d'hydrogène.

L'invention sera décrite de façon plus détaillée en suivant la description de la figure 1, et du fonctionnement de l'installation correspondante.

Description de la figure 1:

Dans le mode de réalisation, non limitatif, de la figure 1, la charge de l'unité de traitement selon l'invention est l'effluent provenant de la zone de conversion d'un reformage catalytique. Cette charge est refroidie puis alimentée par un conduit F dans des moyens de séparation gaz/liquide S destinés à récupérer un gaz riche en hydrogène G1 évacué par la ligne 1B et un effluent hydrocarboné liquide L1 évacué par la ligne 1 A. L1 est typiquement le liquide obtenu au ballon froid de la boucle de réformage, après refroidissement et condensation partielle de l'effluent à une température voisine de l'ambiante généralement: [15 C - 60 C]. La pression au niveau de la séparation L1/G1 est typiquement comprise entre 0,2 et 0,5 MPa pour les unités de réformage modernes (à basse pression), et souvent comprise entre 0,5 et 2 MPa voire plus pour les unités plus anciennes.

Le gaz G1 est typiquement le gaz de purge du réformage, non pas le gaz de recyclage. Le gaz G1 représenté sur la figure 1 ne représente donc en fait pas la totalité du gaz évacué du ballon S, mais seulement l'excédent de gaz comprimé à haute pression (ou purge de réformage). Une quantité importante de gaz de recyclage de la boucle de réformage transite également par le ballon S et n'est pas représentée sur la figure 1. Le gaz G1 est comprimé dans le compresseur K, par exemple un compresseur centrifuge multi-étagé, jusqu'à une pression par exemple d'environ 1,8 MPa, puis refroidi dans l'échangeur de chaleur E2, par exemple à 45 C, puis alimente par la ligne 1B la colonne de contactage 2 fonctionnant sous 1,6 MPa. Dans cette colonne le gaz G1 comprimé (G1*), et débarrassé d'une partie des composés les plus lourds, typiquement condensés dans E2 et séparés en partie inférieure de la colonne 2, est mis en contact à contre-courant avec un liquide absorbant refroidi AL1 alimenté dans la colonne 2 par la ligne 1 A. Ce liquide est constitué par une partie ou la totalité du liquide L1 issu du ballon froid S, évacué par la ligne 1 A, qui est pompé (par une pompe non représentée) à une pression légèrement supérieure à la pression de la colonne 2, puis refroidi à une température telle que 0 C ou -10 C dans l'échangeur de chaleur El. Ce liquide refroidi AL1 alimente la colonne 2 en partie supérieure par la ligne 1 A, et absorbe une quantité importante des hydrocarbures en Cl à C4 initialement présents dans le gaz G1*.

io Optionnellement, et de façon préférée, on peut également envoyer une première partie de L1 (non refroidie), par exemple de 50 à 70% poids, en mélange avec le gaz G1, en amont de l'échangeur E2, pour accroître la quantité d'hydrocarbures présents dans G1 qui sont déjà condensés à l'entrée de la colonne 2. On a alors intérêt à refroidir substantiellement le mélange dans E2, par exemple entre +10 C et + 20 C.

Cela diminue également la puissance du groupe de réfrigération nécessaire pour le refroidissement de la deuxième partie de L1 (AL1) qui est refroidie de façon plus poussée dans l'échangeur El. Cette possibilité d'injection de réformat non stabilisé en amont de E2 n'est pas représentée sur la figure 1.

La colonne 2 (comme également les colonnes 12 et 31 décrites plus loin) peut comprendre des plateaux perforés ou à calotte, ou tout autre type de plateau de contactage, ou bien des garnissages, structurés ou non (anneaux pall, raschig ou autres). Elle peut avoir un nombre d'étages théoriques de séparation compris généralement entre 2 et 12, et le plus souvent entre 3 et 6.

Le gaz G2, évacué de la colonne 2 par la ligne 3 est un gaz très riche en hydrogène, de haute pureté. En effet, le liquide d'absorption L1, obtenu à basse pression est pauvre en hydrocarbures légers. Après refroidissement, sa capacité d'absorption à une pression élevée telle que 1,6 MPa est très élevée.

Le liquide L2 issu de la colonne 2 est évacué par la ligne 4 puis alimente la colonne 12 de contactage avec un courant G4 de gaz recyclé, pour une récupération élevée de LPG, et une évacuation de méthane et d'éthane. La colonne 12 comprend i0 typiquement deux zones de contactage gaz/liquide à contre- courant 6 et 7 par un liquide AL2.

Selon une première option de contactage, représentée sur la figure 1, le liquide d'absorption AL2 comprend essentiellement une partie du liquide L1 refroidi: on peut prélever par la ligne 11 une partie du liquide L1 refroidi, par exemple de 3% à 40%, notamment de 6% à 32% poids de L1, pour alimenter la colonne 12 ou est réalisé le contactage pour la récupération de LPG à partir du gaz G4 recyclé.

io Selon une deuxième option de contactage, une fraction du liquide L2, ou la totalité de L2 peut alimenter la colonne 12 en position intermédiaire via la ligne 4, par exemple entre les deux zones de contactage de la colonne 12 représentées sur la figure 1. Le liquide d'absorption AL comprend alors une partie du liquide L2 non refroidi. Selon une variante, une partie ou la totalité de L2 circule dans la ligne 5, est refroidie dans l'échangeur de chaleur E3, puis alimente la colonne 12 par exemple en partie supérieure via la ligne 11. Le liquide d'absorption AL2 comprend alors une partie du liquide L2 refroidi.

Selon une troisième option de contactage, c'est le liquide L3 issu de la colonne de contactage 12 qui est utilisé comme liquide d'absorption AL2: Il circule alors dans la ligne 10, est refroidi dans l'échangeur E4, puis alimente la colonne 12 en partie supérieure.

Les liquides L2 et L3 peuvent être refroidis dans les mêmes gammes de température qu'indiqué précédemment à propos de L1.

L'absorption à contre-courant, typiquement à sensiblement iso-pression, par une fraction au moins de liquide non stabilisé L1, L2, L3, typiquement refroidi, permet d'obtenir une récupération élevée de LPG, tout en évacuant un gaz riche en méthane et éthane et pauvre en LPG en tête de la colonne 12, via la ligne 13.

Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une récupération notable ou importante de LPG à partir du gaz recyclé G4 alimenté par la ligne 42 en fond de la colonne 12, et d'éviter un accroissement trop important de la circulation de méthane et surtout 2873710 Il d'éthane, ainsi que de la circulation de propane et butane au niveau de la colonne de stabilisation 31 en aval.

Le schéma représenté à la figure 1 est seulement indicatif et peut être modifié de façon aisée par l'homme du métier. Par exemple, on peut supprimer la zone inférieure de contactage de la colonne 12, et réaliser un contact direct par mélange en ligne entre G4 et une partie ou la totalité de L2, dans la ligne 4, typiquement immédiatement en amont de la colonne 12.

Les principales variantes de réalisation selon la figure 1 sont les suivantes: 1) on alimente en tête de colonne 12 (par la ligne 11) une partie du liquide L1, de io préférence refroidi, le liquide L2 non refroidi alimente la colonne 12 par la ligne 4.

2) on alimente en tête de colonne 12 (par la ligne 11) une partie ou la totalité du liquide L2 refroidi, le liquide L2 résiduel (éventuel) non refroidi alimente la colonne 12 par la ligne 4.

3) on alimente en tête de colonne 12 (par la ligne 10) une partie du liquide L3 refroidi, le liquide L2 non refroidi alimente la colonne 12 par la ligne 4.

Pour chacune de ces trois variantes, il y a deux possibilités principales de contactage de gaz G4: a) Le gaz G4 est introduit tel que représenté sur la figure 1, en dessous d'une zone 6 20 de contactage à contre- courant.

b) Contrairement à la représentation de la figure 1, le gaz G4 est mélangé en ligne avec une partie au moins du liquide L2, typiquement dans la partie terminale de la ligne 4, juste en amont de la colonne 12. La ligne 42 d'alimentation de G4 est donc raccordée à la ligne 4, et non à la colonne 12. Dans cette option, la zone de contactage inférieure 6 est typiquement supprimée.

Selon l'invention, le "point de bulle" de AL1 ou AL2 est le point de bulle (température d'apparition d'une phase vapeur) à la pression d'entrée dans les moyens de contactage et de séparation correspondants précités (2 et 12).

La colonne 12 peut avoir, dans la zone d'absorption par AL2, un nombre d'étages 30 théoriques de séparation compris généralement entre 1,5 et 8, et le plus souvent entre 2 et 5. Elle peut avoir également un rebouillage en fond de colonne, non représenté sur la figure 1, pour éliminer une part notable ou importante du méthane et de l'éthane du liquide sortant en fond de colonne.

La portion non prélevée du liquide L3 est envoyée, par l'intermédiaire du conduit d'évacuation 8 vers un réchauffeur E5, puis par la ligne 9 vers une unité de stabilisation 21, destinée à récupérer un réformat stabilisé et un gaz de pétrole liquéfié.

Le dispositif de stabilisation 21 comporte une colonne de distillation 31. La base de la colonne 31 est pourvue d'une conduite de circulation 32 équipée d'un circuit de recirculation comprenant un rebouilleur E7 et d'une conduite d'évacuation 34 du réformat stabilisé L4A. Le gaz de tête de la colonne 31 circule dans un conduit 35 relié à un condenseur partiel E6, puis rejoint via la ligne 38 un ballon de reflux 37. Le liquide séparé au ballon de reflux est évacué via le conduit 39, une partie étant recirculée vers la colonne par la ligne 40, le complément L4B (comprenant en majorité, ou essentiellement du LPG) étant évacué par la ligne 41. Le gaz résiduel G4, non condensé au ballon de reflux, et comprenant des quantités notables de LPG est évacué par la ligne 42, et recyclé comme indiqué précédemment (vers la colonne 12 ou la ligne 4).

Le fonctionnement de l'installation permet de réaliser, par absorption froide par un absorbant sous-refroidi particulier, un point froid , souvent compris entre 15 C et +10 C sur le ou les gaz de tête des colonnes 2 et/ou 12, pour perdre le moins possible de LPG, et ce sans utiliser de réformat stabilisé, dont le fractionnement pour recyclage est onéreux.

Exemple 1 comparatif: On alimente un effluent de réformage catalytique sortant sous une pression de 0,5 MPa dans une installation de l'art antérieur, selon un procédé non conforme à celui de l'invention, pour lequel les équipements diffèrent de ceux de la figure 1 en ce que les équipements 2 et 12 ne sont pas des colonnes mais de simples ballons séparateurs gaz / liquide, alimentés à température ambiante de 31 C. Les lignes 1 A et 1B sont alors confondues à l'entrée du ballon séparateur remplaçant la colonne 2.

De façon analogue la colonne 12 est remplacée par un simple ballon séparateur; les lignes 5, 11, 10 sont supprimées et le gaz G4 est mélangé dans la ligne 4 en amont du ballon séparateur, avec le liquide L2, à 31 C provenant du premier ballon séparateur. Les flux entrant dans le ballon séparateur sont donnés dans le tableau 1:

TABLEAU 1

Kg/h Entrée (5) Sortie liquide (8) Sortie gaz (13) H2 29 10 19 C l 283 228 55 C2 2382 2251 131 C3 3613 3550 62 iC4 1682 1670 12 NC4 2550 2537 13 C5+ 88999 88983 16 Total Kg/h 99 538 99229 309 Pression MPa 1,6 1,6 1,6 Température C 31 31 31 Exemple 2 selon l'invention: On utilise l'installation de l'exemple 1, avec la modification consistant à remplacer Le (deuxième) ballon séparateur par une colonne d'absorption 12. Cette colonne comprend une unique zone d'absorption 7 de 5 étages théoriques (la zone 6 représentée à la figure 1 étant supprimée). Un liquide AL2 représentant 5% massique (soit 5100 kg/h) du débit liquide L3 sortant de la colonne par le conduit 8 est prélevé par la Iignel0, refroidi à 5 C dans l'échangeur E4 et réinjecté en tête de colonne. Les conditions opératoires sont indiquées dans le tableau 2.

TABLEAU 2

Kg/h Entrée (5) Sortie liquide (8) Sortie gaz (13) H2 28 9 19 Cl 312 251 60 C2 3403 3307 94 C3 4688 4658 34 iC4 1990 1986 5 NC4 2901 2897 5 C5+ 89268 89261 4 Total Kg/h 102590 102369 221 Pression MPa 1,6 1,6 1,5 Température C 35 34 0 La comparaison des tableaux 1 et 2 montre que la perte en LPG dans le gaz de tête 5 de colonne (ligne 13) passe de 87 kg /hà 44 kg/h en utilisant l'invention, et est donc réduite sensiblement de moitié. 15

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour le traitement d'une charge hydrocarbonée comprenant une phase liquide hydrocarbonée et une phase gazeuse riche en hydrogène, dans lequel a) on sépare la charge en un liquide L1 et un gaz G1, sous une pression P1, b) on comprime une partie au moins de G1, pour obtenir un courant gazeux G1* que l'on met ensuite en contact avec une partie au moins de L1 sous une pression P2 > 2 x P1, de manière à récupérer un liquide L2 et un gaz G2 riche en hydrogène, c) on fractionne ensuite L2 pour obtenir au moins: un liquide stabilisé L4a sensiblement exempt de LPG et produits plus légers, un courant liquide léger L4b comprenant essentiellement du LPG, et un courant gazeux G4 qui est au moins en partie recyclé, et dans lequel au moins l'un des courants gazeux du groupe constitué par G1* et G4 est contacté à contre-courant par un liquide non stabilisé AL (ou AL1 ou AL2) issu ou extrait de L1 ou de L2, ce liquide non stabilisé étant sous-refroidi d'au moins 10 C en dessous de son point de bulle à la pression de contactage.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le gaz Gr, optionnellement pré-refroidi seul ou en mélange avec une partie de L1 pour réaliser une première récupération de LPG, est contacté à contre- courant par un liquide non stabilisé AL1 constitué par une partie au moins de L1, AL1 étant refroidi en dessous de +10 C et sous-refroidi d'au moins 30 C, et de préférence d'au moins 50 C en dessous de son point de bulle à la pression de contactage.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le gaz G1*, est d'abord pré-refroidi en mélange avec une première partie de L1, à une température inférieure ou égale à +10 C pour réaliser une première absorption de LPG, et le gaz résiduel, après séparation du liquide contenu dans le mélange refroidi, est contacté à contre-courant par un liquide non stabilisé AL1 constitué par une deuxième partie de L1, AL1 étant refroidi en dessous de +10 C et de préférence 0 C, et sous-refroidi d'au moins 30 C, et de préférence d'au moins 60 C en dessous de son point de bulle à la pression de contactage.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on envoie le liquide L2 ainsi qu'une fraction au moins du courant G4 dans des moyens (12) de contactage gaz/liquide à contre-courant par un liquide sousrefroidi AL2 d'absorption de LPG, de manière à récupérer un effluent liquide L3 et un gaz G3, ce liquide AL2 étant un liquide non stabilisé du groupe constitué par l'un ou plusieurs des liquides suivants et leurs fractions: L1, L2, L3, on fractionne par distillation(s) le liquide L3 pour obtenir ledit liquide stabilisé L4a, ledit courant liquide léger L4b comprenant essentiellement du LPG, et ledit courant gazeux G4 qui est au moins en partie recyclé.

5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le liquide d'absorption AL2 est sous-refroidi à une température inférieure d'au moins 20 C à son point de bulle à la pression de contactage.

6. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel le liquide d'absorption AL1 comprend une fraction du liquide L1 représentant de 5% à 50% poids de L1.

7. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le liquide d'absorption AL2 comprend une fraction du liquide L1 représentant de 3% à 40% poids de L1, de 25 préférence sous-refroidie d'au moins 20 C.

8. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le liquide d'absorption AL2 comprend une fraction au moins du liquide L2 représentant de 3% à 40% poids de L2, de préférence sous-refroidie d'au moins 20 C.

9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel le liquide d'absorption AL2 comprend une fraction du liquide L3 représentant de 3% à 40% poids de L3, de préférence sous-refroidie d'au moins 20 C.

10. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel le courant gazeux G4 est, en partie ou en totalité, contacté avec une partie au moins du liquide L2, par mélange en amont du contactage à contre-courant par un liquide non stabilisé AL.

11. Utilisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 8 pour le traitement io d'effluents de réformage d'hydrocarbures, pour la production d'un réformat stabilisé Loa, et d'un courant liquide léger L4b comprenant essentiellement du propane et du butane.