FR3038905A1 - Procede de traitement d'une charge hydrocarbonee - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de traitement d'une charge hydrocarbonée contenant de l'hydrogène et des hydrocarbures incluant des hydrocarbures en C1 à C4. Le procédé met en œuvre deux étapes de recontactage de phases gazeuse et liquide et dans lequel au moins une des étapes de recontacta est réalisée dans une colonne (30, 40) dans laquelle les flux gazeux et liquide sont mis en contact à contre-courant.

Description

La présente invention concerne le domaine des traitements des effluents d’unités de conversion ou de raffinage pétrolières ou pétrochimiques qui comprennent à la fois de l'hydrogène et des hydrocarbures tels que : méthane, éthane, propane, butane, des fractions d'hydrocarbures ayant de 5 à 11 atomes de carbone (désignées par C5 - Cn), 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.
Il peut s'agir notamment du traitement d'un effluent de reformage catalytique ou d'aromatisation de fractions ayant un intervalle de distillation dans le domaine de l'essence (ayant essentiellement de 6 à 11 atomes de carbone), qui permet de fournir un reformat aromatique, un gaz riche en hydrogène et un gaz de pétrole liquéfié (ou "GPL") 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). La présence des hydrocarbures en C3 et C4 dans les effluents du reformage catalytique est notamment liée aux réactions d'hydrocraquage qui ont lieu de façon concomitante avec les réactions de déshydrogénation. 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'alkyl-benzènes linéaire.
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, distillât sous vide, résidu sous vide. De façon plus générale, il est applicable à tout effluent comprenant de l'hydrogène, des hydrocarbures légers (méthane et/ou éthane), des hydrocarbures en C3 et C4 et ainsi que des hydrocarbures plus lourds.
Etat de la technique
On connaît dans l'état de la technique le document US 4,673,488 qui divulgue un procédé pour récupérer des hydrocarbures légers d'un effluent réactionnel contenant de l'hydrogène issu d'une réaction de conversion d'une charge d'hydrocarbures qui comprend: • le passage de l'effluent partiellement condensé comprenant en hydrocarbures C5+, du méthane, de l'éthane, du propane, du butane et de l'hydrogène dans un zone de séparation vapeur-liquide qui comprend au moins deux séparateurs vapeur-liquide et dans lequel au moins une étape de recontactage vapeur-liquide est effectuée; • la séparation de l'effluent obtenu après la zone de séparation vapeur-liquide en un flux de gaz riche en hydrogène et un flux d'hydrocarbures liquides; • le passage du flux d'hydrocarbures liquides dans une zone de fractionnement comprenant au moins une colonne de fractionnement de manière à récupérer un flux d'hydrocarbures lourds, un flux de vapeur de tête, et un flux liquide de tête; et • le recyclage d'une partie du courant de vapeur de tête dans ladite zone de séparation vapeur-liquide.
On connaît également le document FR 2 873 710 qui décrit un 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 et un gaz, b) on comprime une partie au moins du gaz, qui est mis ensuite en contact avec une partie au moins du liquide de manière à récupérer un liquide et un gaz riche en hydrogène, c) on fractionne ensuite le liquide issu de l'étape b) pour obtenir au moins : un liquide stabilisé sensiblement exempt de LPG et de produits plus légers, un effluent liquide léger comprenant essentiellement du LPG et un courant gazeux qui est au moins en partie recyclé, d) et dans lequel au moins l’un des courants gazeux issus de l'étape a) ou de l'étape c) est contacté à contre-courant par un liquide non stabilisé issu des étapes a) ou b). Le liquide non stabilisé est sous-refroidi d’au moins 10 °C en dessous de son point de bulle à la pression de contactage.
Le terme «stabilisé», pour un reformat (ou un autre liquide stabilisé selon l’invention) désigne un reformat (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 ).
Un but de l'invention est de fournir un procédé alternatif permettant de maximiser la récupération de l’hydrogène et des hydrocarbures en C3 et C4. Résumé de l’invention L'invention concerne donc un procédé de traitement d'une charge hydrocarbonée contenant de l'hydrogène et des hydrocarbures incluant des hydrocarbures en C1 à C4, dans lequel : a) on sépare la charge hydrocarbonée en une phase gazeuse et une phase liquide contenant des hydrocarbures (4); b) on réalise un premier recontactage en mettant en contact la phase liquide avec une phase gazeuse issue de l'étape c) à une température comprise entre -20 et 60°C, puis on sépare le mélange de recontactage en un premier effluent gazeux riche en hydrogène et un premier effluent liquide d'hydrocarbures; c) on réalise un second recontactage en mettant en contact le premier effluent liquide d'hydrocarbures avec la phase gazeuse issue de l'étape a) et un gaz de recycle issue de l'étape f) à une température comprise entre -20 et 60°C, puis on sépare le mélange de recontactage en un second effluent gazeux et un second effluent liquide d'hydrocarbures; d) on comprime le second effluent gazeux et on envoie ledit second effluent gazeux comme phase gazeuse à l'étape b); e) on fractionne le second effluent liquide d'hydrocarbures issue de l'étape d) dans une colonne de fractionnement de manière à séparer une fraction gazeuse de tête et une fraction liquide de fond contenant des hydrocarbures ayant plus de 4 atomes de carbone; f) on condense la fraction gazeuse de tête issue de l'étape e) et on sépare une phase liquide contenant majoritairement des hydrocarbures en C3 et C4 et une phase gazeuse qui est recyclée à l'étape c). dans lequel au moins l'étape b) ou l'étape c) est réalisée dans une colonne dans laquelle les flux gazeuse et liquide sont mis en contact à contre-courant.
Les inventeurs ont constaté qu'un procédé, mettant en œuvre deux étapes de recontactage, dans lequel les phases liquide et gazeuse circulent en sens contraire entre les deux étapes de recontactage et dont l'une des étapes de recontactage est opérée dans une colonne de recontactage (ou d'absorption) avec circulation à contre-courant des phases liquide et gazeuse dans la colonne, permet d'améliorer la récupération de l'hydrogène et des hydrocarbures en C3 et C4 (coupe dite GPL) contenus dans la charge hydrocarbonée traitée et ainsi de fournir un gaz riche en hydrogène dont la pureté est augmentée.
Le terme "recontactage" désigne une opération qui permet d’extraire des composés contenus dans une phase gazeuse au moyen d’une phase liquide qui a un pouvoir absorbant grâce à une mise en contact entre les deux phases. Par exemple un recontactage peut être assuré en réalisant un contact direct par mélange en ligne des phases liquide et gazeuse ou dans un dispositif de recontactage dédié à l'opération unitaire.
Le procédé selon l'invention peut prendre différentes formes d'exécution. Selon un premier mode de réalisation, l'étape b) est réalisée dans une colonne de recontactage dans laquelle la phase liquide est mise en contact à contre-courant avec la phase gazeuse et l'étape c) comprend une mise en contact en ligne et une séparation qui est réalisée au moyen d’un ballon de séparation.
Selon une seconde forme de réalisation, l'étape c) est réalisée dans une colonne de recontactage dans laquelle le premier effluent liquide d'hydrocarbures est mis en contact à contre-courant avec la phase gazeuse issue de l'étape a) et le gaz de recycle issue de l'étape f) et l'étape b) comprend une mise en contact en ligne et une séparation qui est réalisée au moyen d'un ballon de séparation.
Selon une troisième forme de réalisation, les étapes b) et c) sont réalisées dans une colonne dans laquelle les flux gazeux et liquide sont mis en contact à contre-courant.
De préférence à l'étape b), la mise en contact est effectuée à une pression comprise entre 1,5 et 4,5 MPa.
De préférence à l'étape c), la mise en contact est effectuée à une pression comprise entre 0,8 et 3 MPa. L'étape b) est de préférence effectuée à une température comprise entre -10 et 10°C. Ce mode de réalisation met généralement en oeuvre comme dispositif de refroidissement un groupe frigorifique. L'étape c) est de préférence effectuée à une température comprise entre 20 et 50°C. Description détaillée de l'invention
Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et en référence aux dessins des figures suivantes: • figure 1 est un schéma de principe du procédé selon l'art antérieur; • figure 2 est un schéma de principe du procédé de l'invention selon un premier mode de réalisation; • figure 3 est un schéma de principe d'un procédé de l'invention, selon un second mode de réalisation; • figure 4 est un schéma de principe d'un procédé de l'invention, selon un troisième mode de réalisation.
Les éléments semblables sont généralement désignés pas des signes de référence identiques.
La charge hydrocarbonée qui est traitée par le procédé est par exemple un effluent d'une unité de reformage catalytique, 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'alkyl-benzènes linéaires (appelés communément LAB).
Le procédé selon l'invention peut également s'appliquer à des effluents d'unités d'hydrotraitement (hydrodésulfuration, hydrodémétallisation, hydrogénation totale ou sélective) de toutes coupes hydrocarbonées telles que naphta, essence, kérosène, gasoil léger, gasoil lourd, distillât sous vide, résidu sous vide. De façon plus générale, il est applicable à tout effluent comprenant de l'hydrogène, des hydrocarbures légers (méthane et/ou éthane), des LPG (propane et/ou butane) ainsi que des hydrocarbures plus lourds.
De préférence, le procédé selon l'invention permet de traiter des effluents issus d'unités de reformage catalytique.
La figure 1 montre un schéma de principe d'un procédé de traitement d'une charge hydrocarbonée selon l'art antérieur.
La charge contenant une phase gazeuse comprenant de l'hydrogène et une phase d'hydrocarbures incluant des hydrocarbures en C1, C2, C3 et C4 est envoyée par la ligne 1 dans une dispositif de séparation gaz-liquide 2 qui peut être un ballon séparateur gaz-liquide connu de l'homme du métier.
Le dispositif de séparation 2 permet de récupérer une phase gazeuse 3 et une phase liquide d'hydrocarbures 4, respectivement en tête et en fond dudit dispositif 2. Comme indiqué à la figure 1, la phase gazeuse 3 de tête qui contient majoritairement de l'hydrogène et des hydrocarbures légers en C1, C2, C3 et C4 peut être divisée en deux flux 5 et 6. Le flux 5 est recyclé comme gaz de recycle dans une unité réactionnelle situé en amont, par exemple une unité de reformage catalytique. Quant au flux de gaz 6, il est comprimé au moyen du compresseur 7 à une pression comprise entre 0,8 et 3 MPa. De préférence, le gaz 6 est envoyé dans un ballon de séparation afin de séparer les éventuelles traces d'hydrocarbures liquides avant d'être comprimé.
La phase liquide d'hydrocarbures 4 issue du ballon séparateur 2 subit une première étape de recontactage qui consiste à mettre en contact ladite phase liquide d'hydrocarbures avec une phase gazeuse 8 qui a été comprimée au moyen du compresseur 9. La phase gazeuse est à une pression comprise entre 1,5 et 4,5 MPa. La phase gazeuse 8 est issue de la seconde étape de recontactage qui est décrite ci-après. Comme indiqué sur la figure 1, la première étape de recontactage est réalisée par contact direct par mélange en ligne des phases liquide 4 et gazeuse 8. Le mélange gaz/liquide est ensuite refroidi à une température comprise entre -20 et 60°C au moyen du dispositif 10 et envoyé dans un ballon séparateur 11 qui est opérée à la pression de la phase gazeuse 8, c'est-à-dire entre 1,5 et 4,5 MPa.
En fonction de la température ciblée, le dispositif de refroidissement peut être un échangeur à air ou un échangeur à eau ou un groupe frigorifique.
Le ballon séparateur 11 permet de séparer un effluent gazeux riche en hydrogène qui est évacué du procédé par la ligne 12 et un effluent liquide d'hydrocarbures qui est envoyé via la ligne 13 dans une seconde étape de recontactage.
La phase liquide d'hydrocarbures 4 est envoyée à la première étape de recontactage et la phase gazeuse 6 est traitée dans la seconde étape de recontactage tandis que l'effluent liquide produit à la première étape de recontactage est envoyé à la seconde étape de recontactage et l'effluent gazeux issu de la seconde étape de recontactage est employé dans la première étape de recontactage. Le procédé est donc désigné comme étant un procédé dit "à contre-courant" dans lequel la phase liquide d'hydrocarbures 4 issue du ballon séparateur 2 circule en sens opposé à celui de la phase gazeuse 6 issue du ballon séparateur 2. Comme indiqué sur la figure 1, l'effluent liquide obtenu à l'issue de la première étape de recontactage et de séparation gaz/liquide est envoyé dans une seconde étape de recontactage qui met en jeu la phase gazeuse 6 comprimée et une phase gazeuse de recycle 14 provenant du ballon de reflux de la colonne de stabilisation comme décrit ci-dessous. Les phases liquide 13 et gazeuses 6, 14 sont mises en contact par mélange en ligne et refroidies avec un dispositif de refroidissement 15, par exemple un échangeur à air ou un échangeur à eau ou un groupe frigorifique, à une température comprise entre -20 et 60°C. La seconde étape de recontactage est réalisée à la pression du gaz comprimé 6, à savoir entre 0,8 et 3 MPa. Le mélange gaz/liquide est transféré dans un ballon séparateur 16 configuré pour séparer un effluent gazeux contenant de l'hydrogène et des hydrocarbures en C1-C2 et un effluent liquide contenant majoritairement des hydrocarbures ayant 3 et plus de 3 atomes de carbone (coupe C3+) avec minoritairement des hydrocarbures légers C1 et C2. En référence à la figure 1, l'effluent gazeux contenant de l'hydrogène et des hydrocarbures en C1-C2 soutiré du ballon séparateur 16 par la ligne 17 est comprimé par le compresseur 9 de manière à fournir le gaz comprimé 8 qui est mis en contact avec la phase liquide d'hydrocarbures 4 (première étape de recontactage) comme décrit précédemment. A l'issue de la seconde étape de recontactage et de séparation on obtient un effluent liquide d'hydrocarbures 18, produit final des étapes de recontactage, qui est soumis à une étape de stabilisation en vue de récupérer séparément un gaz de pétrole liquéfié (hydrocarbures C3 et C4) et une coupe d'hydrocarbures stabilisé ayant 5 ou plus de 5 atomes de carbone (coupe C5+). L'effluent liquide 18 est chauffé avant d'être envoyé vers une unité de stabilisation. L'unité de stabilisation comprend une colonne de distillation 19 dont le fond est pourvu d'une conduite de circulation équipée d'un circuit de recirculation comprenant un rebouilleur (non représenté) et d'une conduite d'évacuation 20 de l'effluent liquide stabilisé. Le gaz de tête de la colonne circule dans un conduit 21 relié à un système de condensation comprenant un dispositif de refroidissement 22 du gaz de tête et un ballon de reflux 23. Le liquide condensé séparé au ballon de reflux 23 est évacué via la ligne 24 et est divisé en deux flux, un flux étant recyclé dans la colonne 19 par la ligne 25 tandis que le flux complémentaire non recyclé est évacué par la ligne 26 hors du procédé comme flux de GPL. Le gaz résiduel soutiré en tête du ballon de reflux 23, non condensé et comprenant des hydrocarbures C3 et C4 et des hydrocarbures C1-C2 est évacué par la ligne 14 et recyclé dans la seconde étape de recontactage avec l'effluent liquide 13 (issu de la première étape de recontactage), comme précisé plus-haut. L’effluent liquide stabilisé 20 récupéré en fond de la colonne de distillation 19, sert avantageusement à alimenter un système d'échangeur de chaleur indirect 27, 28 afin de préchauffer l'effluent liquide 18 avant son entrée dans la colonne de distillation 19. Cette intégration thermique permet ainsi de réduire la puissance de chauffe nécessaire au rebouilleur pour faire fonctionner la colonne de distillation 19.
La figure 2 est schéma de principe d'un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention fondé sur le schéma de la figure 1 et dans lequel la seconde étape de recontactage et de séparation des phases liquide et gazeuse sont opérées dans une colonne de recontactage 30 (ou d'absorption). La colonne de recontactage 30 qui peut comporter des plateaux perforés ou à calotte, ou tout autre plateau de contactage ou bien être garnie d'éléments de garnissage structurés ou non (anneaux pall, raschig ou autres). La colonne 30 peut par exemple avoir un nombre de plateaux théoriques de séparation compris entre 5 et 15, de préférence compris entre 7 et 10. L'effluent liquide 13 issu du ballon séparateur 11 est envoyé en tête de la colonne 30 tandis que le mélange gazeux comprenant la phase gazeuse 6 comprimée et une phase gazeuse de recycle 14 provenant du ballon de reflux de la colonne de stabilisation est envoyé en fond de ladite colonne 30 afin de réaliser un contact à contre-courant et de manière à récupérer l'effluent gazeux 17 contenant de l'hydrogène et des hydrocarbures en C1-C2 et l'effluent liquide d'hydrocarbures 18 respectivement en tête et en fond de la colonne. Comme montré sur la figure 2, la phase liquide d'hydrocarbures 4 est refroidie par un dispositif de refroidissement 15 qui peut être un échangeur à air ou un échangeur à eau ou un groupe frigorifique. L’étape de recontactage est opérée à une température comprise entre -20 et 60°C,de préférence comprise entre -10 et 10°C, et à une pression comprise entre 0,8 et 3 MPa.
La mise en œuvre d'une colonne 30 avec contactage à contre-courant d'une phase liquide d'hydrocarbures non stabilisée 13 épurée en hydrogène et en composés hydrocarbures légers C1 et C2 permet de réaliser l'absorption des hydrocarbures résiduels de la phase vapeur par la phase liquide. L'effluent liquide d'hydrocarbures récupéré en fond de la colonne 30 est le flux d'hydrocarbures qui alimente la colonne de stabilisation 19 tandis que l'effluent gaz 17 de tête de colonne 30 qui contient l'hydrogène et les hydrocarbures résiduels essentiellement en C1 et C2 est envoyé au compresseur 9 pour fournir le gaz comprimé 8 à une pression comprise entre 1,5 et 4,5 MPa.
Conformément à l'invention, on réalise ladite première étape de recontactage en ligne, en mettant en contact le gaz 8 comprimé avec la phase liquide d'hydrocarbures 4 issu du ballon séparateur 2. De préférence la mise en contact est opérée à une température comprise entre -20 et 60°C (de préférence comprise entre -10 et 10°C). A cette fin, le mélange gaz/liquide qui a été réalisé en ligne, est refroidi par le dispositif 10 de refroidissement. Le mélange refroidi est envoyé au ballon séparateur 11 de manière à séparer un gaz 12 riche en hydrogène et contenant des hydrocarbures C1 et C3 et un effluent liquide d'hydrocarbure 13 qui est recyclé à la seconde étape de recontactage opérée dans la colonne 30. L'étape de stabilisation de l'effluent 18 dans la colonne de distillation 19 est semblable à celle décrite en référence à la figure 1.
La figure 3 représente un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention qui diffère de celui de la figure 1 par la mise en œuvre d'une colonne de recontactage 40 à écoulement à contre-courant des phases liquide et gazeux pour réaliser la première étape de recontactage et la séparation des phases liquide et gazeuse.
Comme représenté sur la figure 3, la phase liquide d'hydrocarbures 4 collectée du ballon de séparation 2 et la phase gazeuse comprimée 8 sont envoyée en tête et en fond de la colonne 40 respectivement. Avant son injection en tête la colonne 40, la phase liquide d'hydrocarbures 4 est refroidie avec le dispositif 41 à une température comprise entre -20 et 60°C, de préférence comprise entre -10 et 10°C. Le recontactage est opéré dans la colonne à une pression correspondant à celle du gaz comprimé 8, c'est-à-dire entre 1,5 et 4,5 MPa.
Le gaz riche en hydrogène 12 et contenant également des hydrocarbures en C1 et C2 est soutiré en tête de la colonne 40 tandis que la phase liquide d'hydrocarbures 13 est envoyée à la seconde étape de recontactage où elle est mise en contact avec un flux gazeux résultant du mélange de la phase gazeuse 6 comprimée et du gaz de recycle 14 issu du ballon de reflux 23 de la colonne de stabilisation 19. Comme indiqué sur la figure 3, le contact des phases liquide et gazeuse se fait en mélange en ligne, à une température comprise entre -20 et 60°C. Pour atteindre la température de recontactage mentionnée, le mélange gaz/liquide est refroidi dans l'échangeur de chaleur 15. Alternativement au schéma de la figure 3, dans le cas où la phase liquide d'hydrocarbures 13 soutirée du fond de la colonne de recontactage 40 a une température plus basse que celle du mélange gazeux sortant de l'échangeur de chaleur 15, ladite phase liquide d'hydrocarbures 13 est mise en contact avec le mélange gazeux en aval de l'échangeur 15.
Conformément à l'invention, le mélange gaz/liquide refroidi à une température comprise entre -20 et 60°C est introduit dans le ballon séparateur qui sépare un effluent gazeux 17 et un effluent liquide 18 qui alimentent respectivement le compresseur 9 et la colonne de stabilisation 19. L'étape de stabilisation de l'effluent 18 dans la colonne de distillation 19 est semblable à celle décrite en référence à la figure 1.
La figure 4 est un autre mode de réalisation mettant en oeuvre deux colonnes de recontactage 40, 30 pour réaliser respectivement les première et seconde étapes de recontactage et de séparation.
Comme indiqué sur la figure 4, la colonne de recontactage 40 est alimenté en fond par un flux gazeux comprimé issue de la colonne de recontactage 30, et par un flux liquide d'hydrocarbures qui est la phase liquide d'hydrocarbures 4 provenant de la séparation de la charge traitée 1 par le ballon séparateur 2. Conformément à l'invention, l'effluent liquide d'hydrocarbures 13 évacué par le fond de la colonne 40 est envoyé à la seconde étape de recontactage où il est mis en contact à contre-courant, dans la colonne 30, avec le mélange gazeux 6 et 14 refroidi par l'échangeur 15. De la colonne de recontactage 30, on soutire l'effluent liquide d'hydrocarbures 18 qui subit l'étape de stabilisation permettant de fournir un flux d'hydrocarbures en C3 et C4 et une coupe d'hydrocarbures stabilisée. L'étape de stabilisation de l'effluent 18 dans la colonne de distillation 19 est semblable à celle décrite en référence à la figure 1.
Quant à l'effluent gazeux 17, comme dans les modes de réalisation précédents, il est comprimé puis refroidi avant d'alimenter la colonne 40 afin d'être mis en contact à contre-courant avec la phase liquide d'hydrocarbures 4 refroidi.
Exemples
Exemple 1 (comparatif)
Cet exemple illustre le procédé selon la figure 1 dans lequel sont mises en oeuvre deux étapes de recontactage en ligne, chaque étape de recontactage étant suivie d'une séparation gaz/liquide au moyen d'un ballon séparateur.
La charge traitée est un effluent réactionnel d'une unité de reformage catalytique dont la composition est donnée dans le tableau 1 ci-dessous:
Tableau 1
La charge est traitée dans un ballon séparateur 2 à une température d'environ 40°C et une pression d’environ 0.33 MPa de manière à fournir une phase liquide d'hydrocarbures 4 et une phase gazeuse 6.
La première étape de reconctactage est réalisée en ligne en mélangeant un flux gazeux issu de la seconde étape de recontactage comprimé à une pression de 3,3 MPa et la phase liquide d'hydrocarbures 4. Le mélange gaz/liquide est refroidi à une température de 0°C puis séparée dans le ballon de séparation 11 qui fournit un gaz 12 riche en hydrogène et l'effluent liquide 13.
La seconde étape de recontactage est opérée également par mélange en ligne de la phase gazeuse 6, comprimé à une pression de 1,67 MPa, avec un gaz de recycle 14 issu du ballon de reflux de la colonne de stabilisation 19 et l'effluent liquide 13 soutiré du ballon séparateur 11 de la première étape de recontactage. La mise en contact gaz/liquide est effectuée à une température de 43°C et le mélange est envoyé au ballon séparateur 16. L'effluent liquide d'hydrocarbures 18 est envoyé en tant que charge dans une colonne de stabilisation opérée pour séparer un gaz de tête 21 contenant des hydrocarbures en C3 et C4 et une fraction liquide de fond 20 stabilisée contenant des hydrocarbures ayant plus de 4 atomes de carbone. Le gaz de tête 21 est condensé au ballon de reflux qui fonctionne à une pression de 1,6 MPa et à une température de 43°C de manière à fournir un flux liquide 24 contenant du GPL (hydrocarbures en C3 et C4).
Exemple 2 (selon l'invention) L'exemple est fondé sur le schéma de procédé de la figure 3 dans lequel la première étape de recontactage et de séparation gaz/liquide est effectuée au moyen d'une colonne de recontactage 40 comportant 9 plateaux théoriques de séparation.
La charge traitée est identique à celle de l'exemple 1 et dont la composition est donnée au tableau 1.
La colonne de recontactage 40 est alimentée en tête par la phase liquide d'hydrocarbures 4 refroidie à une température de 0°C et par le fond avec un mélange gazeux comprimé à 3,3 MPa et à une température de 0 °C.
La seconde étape de recontactage est opérée par mélange en ligne de la phase gazeuse 6, comprimée à une pression de 1.6 MPa, avec un gaz de recycle 14 issu du ballon de reflux de la colonne de stabilisation 19, puis en refroidissant le mélange à une température de 43°C. Le mélange gazeux refroidi est ensuite mis en contact avec l'effluent liquide d'hydrocarbures soutiré du fond de la colonne 40, dont la température est d'environ 12°C. Le mélange gaz/liquide froid (environ 25°C) est envoyé au séparateur gaz/liquide 16.
Le tableau 2 donne le taux de récupération de l'hydrogène, du GPL et du reformat des différents flux générés par les procédés des exemples 1 et 2.
Tableau 2
On constate que le procédé selon l'invention mettant en oeuvre au moins une étape de recontactage au moyen d'une colonne de contactage à contre-courant améliore de façon significative le taux de récupération des hydrocarbures C3 et C4 (GPL) de sorte que ces hydrocarbures ne sont plus évacués avec le gaz riche en hydrogène ; ceci se traduit notamment par une augmentation de la pureté de l'hydrogène du flux 12.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de traitement d'une charge hydrocarbonée contenant de l'hydrogène et des hydrocarbures incluant des hydrocarbures en C1 à C4, dans lequel : a) on sépare la charge hydrocarbonée en une phase gazeuse (6) et une phase liquide contenant des hydrocarbures (4); b) on réalise un premier recontactage en mettant en contact la phase liquide avec une phase gazeuse (8) issue de l'étape c) à une température comprise entre -20 et 60°C, puis on sépare le mélange de recontactage en un premier effluent gazeux riche en hydrogène (12) et un premier effluent liquide d'hydrocarbures (13); c) on réalise un second recontactage en mettant en contact le premier effluent liquide d'hydrocarbures (13) avec la phase gazeuse (6) issue de l'étape a) et un gaz de recycle (14) issu de l'étape f) à une température comprise entre -20 et 60°C, puis on sépare le mélange de recontactage en un second effluent gazeux (17) et un second effluent liquide d'hydrocarbures (18); d) on comprime le second effluent gazeux (17) et on envoie ledit second effluent gazeux comme phase gazeuse (8) à l'étape b); e) on fractionne le second effluent liquide d'hydrocarbures (18) issue de l'étape d) dans une colonne de fractionnement (19) de manière à séparer une fraction gazeuse de tête (21) et une fraction liquide de fond (20) contenant des hydrocarbures ayant plus de 4 atomes de carbone; f) on condense la fraction gazeuse de tête (21) issue de l'étape e) et on sépare une phase liquide (24) contenant majoritairement des hydrocarbures en C3 et C4 et une phase gazeuse (14) qui est recyclée à l'étape c). dans lequel au moins l'étape b) ou l'étape c) est réalisée dans une colonne (30, 40) dans laquelle les flux gazeux et liquide sont mis en contact à contre-courant.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape b) est réalisée dans une colonne de recontactage (40) dans laquelle la phase liquide est mise en contact à contre-courant avec la phase gazeuse et dans lequel l'étape c) comprend une mise en contact en ligne et une séparation qui est réalisée au moyen d'un ballon de séparation.
  3. 3. Procédé selon la revendications 1, dans lequel l'étape c) est réalisée dans une colonne de recontactage (30) dans laquelle le premier effluent liquide d'hydrocarbures est mis en contact à contre-courant avec la phase gazeuse issue de l'étape a) et le gaz de recycle issue de l'étape f) et dans lequel l'étape b) comprend une mise en contact en ligne et une séparation qui est réalisée au moyen d'un ballon de séparation.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les étapes b) et c) sont réalisées dans une colonne dans laquelle les flux gazeuse et liquide sont mis en contact à contre-courant.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel à l'étape b) la mise en contact est effectuée à une pression comprise entre 1,5 et 4,5 MPa.
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel à l'étape c) la mise en contact est effectuée à une pression comprise entre 0,8 et 3 MPa.
  7. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape b) est effectuée à une température comprise entre -10 et 10°C.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape c) est effectuée à une température comprise entre 20 et 50°C.
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