FR3054559A1 - HYDROPROCESSING PROCESS USING PERMUTABLE GUARD REACTORS WITH INVERSION OF FLOW SENSE AND PARALLEL REACTORS. - Google Patents

HYDROPROCESSING PROCESS USING PERMUTABLE GUARD REACTORS WITH INVERSION OF FLOW SENSE AND PARALLEL REACTORS. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'hydrotraitement catalytique d'une charge lourde hydrocarbonée, en présence d'hydrogène, comprenant une étape d'hydrodémétallation préalable au moyen d'au moins deux réacteurs permutables en lit fixe comprenant chacun au moins un lit catalytique, qui sont utilisés de façon cyclique selon les étapes suivantes: a) une étape dans laquelle au moins deux réacteurs sont utilisés en série en écoulement descendant jusqu'à l'atteinte d'un seuil de perte de charge Dpi de valeur comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible DPmax, b) une étape d'inversion du sens de l'écoulement et de mise en parallèle desdits au moins deux réacteurs jusqu'à l'atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmax c) une étape durant laquelle le premier réacteur est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l'écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant, d) une étape durant laquelle lesdits au moins deux réacteurs sont utilisés en série, le réacteur dont le catalyseur a été régénéré au cours de l'étape précédente étant reconnecté et ladite étape étant poursuivie jusqu'à l'atteinte d'un seuil de perte de charge Dpi de valeur comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible DPmax, e) une étape d'inversion du sens de l'écoulement et de mise en parallèle des deux réacteurs, jusqu'à l'atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmax f) une étape durant laquelle le deuxième réacteur est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l'écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant; lesdites étapes a), b), c), d), e), f) pouvant être répétées de manière cyclique dans cet ordre.The invention relates to a process for the catalytic hydrotreatment of a hydrocarbon heavy load, in the presence of hydrogen, comprising a step of prior hydrodemetallation using at least two reactors in fixed bed each comprising at least one catalytic bed, which are used cyclically according to the following steps: a) a step in which at least two reactors are used in series in downward flow until a pressure drop threshold Dpi of value between 20 and 70 is reached; % of the maximum allowable pressure drop DPmax, b) a step of inversion of the direction of flow and paralleling of the at least two reactors until reaching the maximum allowable pressure drop DPmax c) a step during which the first reactor is short-circuited and the catalyst it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is changed and only the reaction or reactants eur (s) not yet clogged (s) operate in downflow, d) a step during which said at least two reactors are used in series, the reactor whose catalyst has been regenerated in the previous step being reconnected and said step being continued until reaching a pressure drop threshold Dpi of value between 20 and 70% of the maximum allowable pressure drop DPmax, e) a reversal step of the direction of flow and of paralleling the two reactors until the maximum allowable pressure drop DPmax f) a step during which the second reactor is short-circuited and the catalyst contained therein is regenerated and / or replaced by catalyst cool, the direction of flow is changed and only the reactor (s) not yet clogged (s) operate in downward flow; said steps a), b), c), d), e), f) being repeatable cyclically in this order.

Description

Domaine techniqueTechnical area

L’invention concerne les procédés en lit fixe, et plus généralement les procédés d’hydrotraitement de charges lourdes hydrocarbonées, notamment de résidus ou toute hydrogénation de coupes pétrolières pouvant provoquer un colmatage du lit fixe.The invention relates to fixed bed processes, and more generally to hydrotreatment processes for heavy hydrocarbon feedstocks, in particular of residues or any hydrogenation of petroleum fractions which can cause clogging of the fixed bed.

Art antérieurPrior art

Un des problèmes posés par l'hydrotraitement catalytique en lit fixe de charges lourdes est le colmatage, surtout dans la partie supérieure du lit. Les lits catalytiques, plus particulièrement les parties supérieures du premier lit catalytique en contact avec la charge, sont susceptibles de se colmater assez rapidement à cause des asphaltènes et sédiments contenus dans la charge, ce qui s'exprime dans un premier temps par une augmentation de la perte de charge (DP) et nécessite tôt ou tard un arrêt de l'unité pour le remplacement du catalyseur.One of the problems posed by catalytic hydrotreatment in a fixed bed of heavy loads is clogging, especially in the upper part of the bed. The catalytic beds, more particularly the upper parts of the first catalytic bed in contact with the load, are liable to clog up fairly quickly because of the asphaltenes and sediments contained in the load, which is expressed initially by an increase in pressure drop (DP) and sooner or later requires a shutdown of the unit to replace the catalyst.

On est donc conduit à arrêter l’unité pour remplacer les premiers lits catalytiques désactivés et/ou colmatés. Les procédés d'hydrotraitement de ce type de charges doivent donc être conçus de façon à permettre un cycle d'opération le plus long possible sans arrêter l’unité.We are therefore forced to stop the unit to replace the first deactivated and / or clogged catalytic beds. The hydrotreatment processes of this type of feed must therefore be designed so as to allow the longest possible operating cycle without stopping the unit.

L’homme du métier a cherché à pallier ces inconvénients des agencements en lits fixes de différentes manières, notamment en utilisant des lits de garde agencés en amont des réacteurs principaux. La principale tâche des lits de garde est de protéger les catalyseurs des réacteurs principaux d'hydrotraitement en aval en effectuant une partie de la démétallation et en filtrant les particules contenues dans la charge qui peuvent conduire au colmatage. Les lits de garde contiennent au moins du catalyseur d’hydrodémétallation, éventuellement complétés par des élément inertes et/ou de prélits (grading en anglais) et sont généralement intégrés dans la section d’hydrodémétallation HDM dans un procédé d'hydrotraitement de charges lourdes incluant généralement une première section d’hydrodémétallation, puis une deuxième section d'hydrotraitement HDT. Bien que les lits de garde soient généralement utilisés pour effectuer une première hydrodémétallation et une filtration, d'autres réactions d'hydrotraitement (hydrodésulfuration HDS, hydrodéazotation HDN...) auront inévitablement lieu dans ces réacteurs grâce à la présence d'hydrogène et d'un catalyseur.A person skilled in the art has sought to overcome these drawbacks of arrangements in fixed beds in various ways, in particular by using guard beds arranged upstream of the main reactors. The main task of the guard beds is to protect the catalysts of the main downstream hydrotreatment reactors by carrying out part of the demetallation and by filtering the particles contained in the feed which can lead to clogging. Guardbeds contain at least hydrodemetallization catalyst, optionally supplemented by inert elements and / or prelites (grading in English) and are generally integrated in the HDM hydrodemetallization section in a hydrotreating process for heavy loads including generally a first hydrodemetallization section, then a second HDT hydrotreating section. Although guard beds are generally used to carry out a first hydrodemetallization and filtration, other hydrotreatment reactions (hydrodesulfurization HDS, hydrodenitrogenation HDN ...) will inevitably take place in these reactors thanks to the presence of hydrogen and d 'a catalyst.

La technologie dite PRS (Permutable Reactors System) est décrite dans les brevets FR2681871 et US5417846 de la Demanderesse. Le brevet FR2681871 décrit un procédé d’d'hydrotraitement en au moins deux étapes d'une fraction lourde d'hydrocarbures contenant des asphaltènes, des impuretés soufrées et des impuretés métalliques dans lequel au cours de la première étape dite d'hydrodémétallation on fait passer, dans des conditions d'hydrodémétallation, la charge d'hydrocarbures et d'hydrogène sur un catalyseur d'hydrodémétallation, puis au cours de la deuxième étape subséquente on fait passer, dans des conditions d'hydrodésulfuration, l'effluent de la première étape sur un catalyseur d'hydrodésulfuration caractérisé en ce que l'étape d'hydrodémétallation comprend une ou plusieurs zones d'hydrodémétallation en lits fixes précédées d'au moins deux zones de garde d'hydrodémétallation également en lits fixes, disposées en série pour être utilisées de façon cyclique consistant en la répétition successive des étapes b) et c) définies ci- après et en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) une étape, dans laquelle les zones de garde sont utilisées toutes ensembles pendant une durée au plus égale au temps de désactivation et/ou de colmatage de l'une d'entre elles, b) une étape, durant laquelle la zone de garde désactivée et/ou colmatée est courtcircuitée et le catalyseur qu'elle contient est régénère et/ou remplace par du catalyseur frais, et c) une étape, durant laquelle les zones de garde sont utilisées toutes ensembles la zone de garde dont le catalyseur a été régénère au cours de l'étape précédente étant reconnectée et ladite étape étant poursuivie pendant une durée au plus égale au temps de désactivationThe technology known as PRS (Permutable Reactors System) is described in patents FR2681871 and US5417846 of the Applicant. The patent FR2681871 describes a hydrotreatment process in at least two stages of a heavy fraction of hydrocarbons containing asphaltenes, sulfur impurities and metallic impurities in which during the first so-called hydrodemetallization stage is passed , under hydrodemetallization conditions, the charge of hydrocarbons and hydrogen on a hydrodemetallization catalyst, then during the second subsequent step, the effluent from the first stage is passed under hydrodesulfurization conditions on a hydrodesulfurization catalyst characterized in that the hydrodemetallization step comprises one or more hydrodemetallization zones in fixed beds preceded by at least two hydrodemetallization guard zones also in fixed beds, arranged in series to be used cyclically consisting of the successive repetition of steps b) and c) defined below and in that it comprises the following steps: a) a step, in which the guard zones are used together for a duration at most equal to the deactivation and / or clogging time of one of them, b) a step, during which the guard zone deactivated and / or clogged is short-circuited and the catalyst it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, and c) a step, during which the guard zones are used together, the guard zone whose catalyst has been regenerated during the previous step being reconnected and said step being continued for a duration at most equal to the deactivation time

Cette technologie permet un allongement de la durée de vie des catalyseurs présents dans les réacteurs en aval par une permutation et un changement de catalyseur sans arrêter le procédé complètement. Ce principe a été amélioré par les brevets :This technology allows an extension of the lifetime of the catalysts present in the downstream reactors by permutation and change of catalyst without stopping the process completely. This principle has been improved by patents:

US2014001089, qui décrit un procédé d'hydrotraitement de charges lourdes d'hydrocarbures avec des réacteurs permutables incluant au moins une étape de permutation progressive.US2014001089, which describes a process for hydrotreating heavy loads of hydrocarbons with permutable reactors including at least one step of progressive permutation.

Et US2014027351 qui décrit un procédé d'hydrotraitement de charges lourdes d'hydrocarbures avec des réacteurs permutables incluant au moins une étape de court-circuitage d'un lit catalytique.And US2014027351 which describes a process for hydrotreating heavy loads of hydrocarbons with permutable reactors including at least one step of short-circuiting a catalytic bed.

Le brevet FR2992971 décrit un procédé d'hydrotraitement de charges lourdes en lit fixe catalytique avec inversion du sens d'écoulement des fluides faisant appel à au moins un réacteur à lit fixe co courant descendant d'une phase gaz et d'une phase liquide dans lequel au cours du cycle de fonctionnement dudit procédé, le sens d'écoulement des fluides est inversé pour devenir ascendant, le seuil de perte de charge déclenchant l'inversion de flux est défini à partir d'une valeur DP1 comprise entre DP1 et DP1+(0,5xDP2), DP1 étant définie comme étant la perte de charge en début de cycle et DP2 comme la perte de charge en fin de cycle égale à la perte de charge maximale admissible par les équipements du procédé.Patent FR2992971 describes a process for hydrotreating heavy loads in a catalytic fixed bed with reversing the direction of flow of fluids using at least one co-current fixed bed reactor descending from a gas phase and from a liquid phase in which during the operating cycle of said process, the direction of flow of the fluids is reversed to become ascending, the pressure drop threshold triggering the flow reversal is defined from a value DP1 between DP1 and DP1 + ( 0.5xDP2), DP1 being defined as the pressure drop at the start of the cycle and DP2 as the pressure drop at the end of the cycle equal to the maximum admissible pressure drop by the process equipment.

Ces systèmes restent pilotés par une augmentation de la perte de charge globale du lit. Quand la perte de charge augmente trop , il est nécessaire de décharger et recharger le réacteur. Il y a une vraie perte d’activité catalytique, car le catalyseur déchargé n’est pas complètement désactivé.These systems remain controlled by an increase in the overall pressure drop of the bed. When the pressure drop increases too much, it is necessary to unload and reload the reactor. There is a real loss of catalytic activity because the discharged catalyst is not completely deactivated.

Objet de l’inventionObject of the invention

L’invention constitue une amélioration des technologies existantes visant à l’allongement de la durée de cycle des réacteurs permutables de type PRS, via une utilisation optimale des flux disponibles et une meilleure utilisation du catalyseur présent dans les réacteurs.The invention constitutes an improvement of existing technologies aimed at extending the cycle time of PRS-type permutable reactors, through optimal use of the available fluxes and better use of the catalyst present in the reactors.

A cet effet, une étape d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle des réacteurs est insérée à chaque fois que l’un des deux réacteurs permutables commence à se colmater, donc lorsque la perte de charge atteint une valeur-seuil Dpi définie par l’homme du métier en fonction de la perte de charge maximale admissible DPmax dans les équipements.To this end, a step of reversing the direction of flow and placing the reactors in parallel is inserted each time one of the two permutable reactors begins to clog, therefore when the pressure drop reaches a value- threshold Dpi defined by a person skilled in the art as a function of the maximum admissible pressure drop DPmax in the equipment.

Description de l’inventionDescription of the invention

Résumé de l’inventionSummary of the invention

L’invention concerne un procédé d'hydrotraitement catalytique d'une charge hydrocarbonée lourde, en présence d’hydrogène, comprenant une étape d’hydrodémétallation préalable au moyen d’au moins deux réacteurs permutables en lit fixe comprenant chacun au moins un lit catalytique, qui sont utilisés de façon cyclique selon les étapes suivantes:The invention relates to a process for the catalytic hydrotreatment of a heavy hydrocarbon feedstock, in the presence of hydrogen, comprising a preliminary hydrodemetallization stage by means of at least two reactors which are permutable in a fixed bed, each comprising at least one catalytic bed, which are used cyclically according to the following stages:

a) une étape dans laquelle au moins deux réacteurs sont utilisés en série en écoulement descendant jusqu’à l’atteinte d’un seuil de perte de charge Dpi de valeur comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible DPmax,a) a step in which at least two reactors are used in series in downward flow until reaching a pressure drop threshold Dpi of value between 20 and 70% of the maximum admissible pressure drop DPmax,

b) une étape d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle desdits au moins deux réacteurs jusqu’à l’atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmaxb) a step of reversing the direction of flow and placing said at least two reactors in parallel until the maximum admissible pressure drop DPmax is reached

c) une étape durant laquelle le premier réacteur mis en contact avec la charge à l’étape a) est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l'écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant,c) a stage during which the first reactor brought into contact with the feed in stage a) is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor (s) not yet clogged (s) operate in downflow,

d) une étape durant laquelle lesdits au moins deux réacteurs sont utilisés en série, le réacteur dont le catalyseur a été régénéré au cours de l'étape précédente étant reconnecté et ladite étape étant poursuivie jusqu’à l’atteinte d’un seuil de perte de charge Dpi de valeur comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible DPmax,d) a step during which said at least two reactors are used in series, the reactor whose catalyst was regenerated during the previous step being reconnected and said step being continued until a loss threshold is reached Dpi load value between 20 and 70% of the maximum admissible pressure drop DPmax,

e) une étape d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle des deux réacteurs, jusqu’à l’atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmaxe) a step of reversing the direction of flow and placing the two reactors in parallel, until the maximum admissible pressure drop DPmax is reached

f) une étape durant laquelle le deuxième réacteur mis en contact avec la charge à l’étape a) est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l’écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant; lesdites étapes a), b), c), d), e), f) pouvant être répétées de manière cyclique dans cet ordre.f) a stage during which the second reactor brought into contact with the feed in stage a) is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor (s) not yet clogged (s) operate in downflow; said steps a), b), c), d), e), f) can be repeated cyclically in this order.

Dans un mode de réalisation, au moins un des réacteurs comprend n lits catalytiques et on fait sortir l’effluent dudit réacteur aux étapes b) et/ou e) par un soutirage latéral entre un lit catalytique i et un lit catalytique i+1, n étant un entier supérieur ou égal à 2, i étant un entier allant de 1 à n.In one embodiment, at least one of the reactors comprises n catalytic beds and the effluent from said reactor is removed in steps b) and / or e) by a lateral withdrawal between a catalytic bed i and a catalytic bed i + 1, n being an integer greater than or equal to 2, i being an integer ranging from 1 to n.

De préférence, ledit lit catalytique i+1 désigne le premier lit catalytique colmaté dans le sens de l’écoulement.Preferably, said catalytic bed i + 1 designates the first catalytic bed clogged in the direction of flow.

Lesdits au moins deux réacteurs permutables peuvent comporter tous au moins deux lits catalytiques.Said at least two permutable reactors can all comprise at least two catalytic beds.

De préférence, le seuil de perte de charge Dpi a une valeur comprise entre 30 et 60% de la perte de charge maximale admissible DPmax.Preferably, the pressure drop threshold Dpi has a value between 30 and 60% of the maximum admissible pressure drop DPmax.

De manière très préférée, le seuil de perte de charge Dpi a une valeur comprise entre 35 et 50% de la perte de charge maximale admissible DPmax.Very preferably, the pressure drop threshold Dpi has a value between 35 and 50% of the maximum admissible pressure drop DPmax.

La charge hydrocarbonée lourde présente avantageusement une température initiale d’ébullition d’au moins 340°C et une température finale d’ébullition d’au moins 440°C.The heavy hydrocarbon feedstock advantageously has an initial boiling temperature of at least 340 ° C and a final boiling temperature of at least 440 ° C.

La charge peut être choisie parmi les résidus atmosphériques, les résidus sous vide issus de distillation directe, des pétroles bruts, des pétroles bruts étêtés, des résines de désasphaltage, les asphaltes ou brais de désasphaltage, les résidus issus des procédés de conversion, des extraits aromatiques issus des chaînes de production de bases pour lubrifiants, des sables bitumineux ou leurs dérivés, des schistes bitumineux ou leurs dérivés, des huiles de roche mère ou leurs dérivés, pris seuls ou en mélange.The feedstock can be chosen from atmospheric residues, vacuum residues from direct distillation, crude oils, headless crude oils, deasphalt resins, asphalt or deasphalting pitches, residues from conversion processes, extracts aromatics from base production chains for lubricants, oil sands or their derivatives, oil shales or their derivatives, mother rock oils or their derivatives, taken alone or as a mixture.

De préférence, la charge est choisie parmi les résidus atmosphériques ou les résidus sous vide, ou des mélanges de ces résidus.Preferably, the charge is chosen from atmospheric residues or vacuum residues, or mixtures of these residues.

Le procédé d’hydrotraitement selon l’invention est avantageusement mis en œuvre à une température comprise entre 320°C et 430°C, sous une pression partielle en hydrogène comprise entre 3 MPa et 30 MPa, à une vitesse spatiale (WH) comprise entre 0,05 et 5 volume de charge par volume de catalyseur et par heure, et avec un rapport hydrogène gazeux sur charge liquide d'hydrocarbures compris entre 200 et 5000 normaux mètres cubes par mètres cubes.The hydrotreatment process according to the invention is advantageously carried out at a temperature between 320 ° C and 430 ° C, under a partial hydrogen pressure between 3 MPa and 30 MPa, at a space speed (WH) between 0.05 and 5 charge volume per catalyst volume and per hour, and with a gaseous hydrogen to liquid hydrocarbon charge ratio of between 200 and 5000 normal cubic meters per cubic meter.

L’étape d’hydrodémétallation préalable peut être mise en œuvre en présence d’un catalyseur d’hydrodémétallation comprenant au moins un métal du groupe VIII, et/ou au moins un métal du groupe VIB, sur un support utilisé choisi dans le groupe formé par l’alumine, la silice, les silicesalumines, la magnésie, les argiles et les mélanges d'au moins deux de ces minéraux, de préférence à une vitesse spatiale WH de chaque réacteur permutable en fonctionnement comprise entre 0,5 et 4 volume de charge par volume de catalyseur et par heure, de manière très préférée à une vitesse spatiale WH de chaque réacteur permutable en fonctionnement comprise entre 1 et 2 volume de charge par volume de catalyseur et par heure.The preliminary hydrodemetallization stage can be carried out in the presence of a hydrodemetallization catalyst comprising at least one metal from group VIII, and / or at least one metal from group VIB, on a support used chosen from the group formed with alumina, silica, silica-aluminas, magnesia, clays and mixtures of at least two of these minerals, preferably at a space speed WH of each reactor which can be switched in operation between 0.5 and 4 volumes of charge per volume of catalyst and per hour, very preferably at a space speed WH of each reactor which can be switched in operation between 1 and 2 volume of charge per volume of catalyst and per hour.

De manière générale, la perte de charge maximale admissible DPmax est comprise entre 0,3 et 1 MPa, de préférence comprise entre 0,5 et 0,8 MPa.In general, the maximum admissible pressure drop DPmax is between 0.3 and 1 MPa, preferably between 0.5 and 0.8 MPa.

Liste des figuresList of Figures

Figure 1 : Dispositif de réacteurs permutables PRS selon l’art antérieur (FR2681871 )Figure 1: Switchable PRS reactor device according to the prior art (FR2681871)

Figure 2 : Dispositif de réacteurs selon l’inventionFigure 2: Reactor device according to the invention

Figure 3 : Dispositif de réacteurs selon un mode de réalisation avec court-circuitage d’un lit catalytique selon l’invention.Figure 3: Reactor device according to an embodiment with short-circuiting of a catalytic bed according to the invention.

Figure 4 : Evolution de la perte de charge dans chaque réacteur permutable PRS selon la séquence de FR2681871Figure 4: Evolution of the pressure drop in each PRS swappable reactor according to the sequence of FR2681871

Figure 5 : Evolution de la perte de charge dans chaque réacteur permutable PRS selon la séquence selon l’inventionFigure 5: Evolution of the pressure drop in each PRS permeable reactor according to the sequence according to the invention

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

La présente invention propose une amélioration des technologies existantes visant à l'allongement de la durée de cycle des réacteurs PRS.The present invention provides an improvement of existing technologies aimed at extending the cycle time of PRS reactors.

L'amélioration proposée s'adresse aux unités neuves comme aux unités existantes moyennant quelques modifications (lignes, vannes, internes de réacteurs, distributeur down flow et up flow, etc.). La présente invention consiste à inverser le sens d'écoulement au cours du cycle de fonctionnement du système des réacteurs permutables PRS. Lorsqu’un réacteur commence à se colmater, donc lorsque la perte de charge commence à augmenter et atteint une valeur seuil Dpi définie par l’homme du métier en fonction de la perte de charge maximale admissible dans les réacteurs (DPmax), la charge est injectée simultanément dans les deux réacteurs permutables mis en parallèle, de manière à colmater d'abord la couche supérieure, puis la couche inférieure du lit catalytique, ce qui se traduit par un colmatage plus homogène, et donne une augmentation de la perte de charge plus lente, conduisant ainsi à une augmentation de la durée de cycle.The proposed improvement is aimed at new units as well as existing units with a few modifications (lines, valves, reactor internals, down flow and up flow distributor, etc.). The present invention consists in reversing the direction of flow during the operating cycle of the PRS switchable reactor system. When a reactor begins to clog, therefore when the pressure drop begins to increase and reaches a threshold value Dpi defined by a person skilled in the art as a function of the maximum admissible pressure drop in the reactors (DPmax), the load is injected simultaneously into the two permutable reactors placed in parallel, so as to plug the upper layer first, then the lower layer of the catalytic bed, which results in a more homogeneous clogging, and gives an increase in the pressure drop more slow, thus leading to an increase in cycle time.

Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé d'hydrotraitement d'une fraction lourde d'hydrocarbures contenant généralement des asphaltènes, des sédiments, des impuretés soufrées, azotées et métalliques, dans lequel on fait passer au préalable, dans des conditions d'hydrotraitement, la charge d'hydrocarbures et d'hydrogène sur un catalyseur d'hydrotraitement, dans au moins deux réacteurs permutables en lit fixe contenant chacun au moins un lit catalytique,More particularly, the present invention relates to a process for hydrotreating a heavy fraction of hydrocarbons generally containing asphaltenes, sediments, sulfur, nitrogen and metallic impurities, in which it is passed beforehand, under hydrotreatment conditions , the charge of hydrocarbons and hydrogen on a hydrotreatment catalyst, in at least two permutable reactors in a fixed bed, each containing at least one catalytic bed,

On a maintenant découvert de façon surprenante qu'il est possible d'augmenter la durée d'utilisation des réacteurs permutables avant que le remplacement du catalyseur contenu dans les réacteurs permutables ne devienne nécessaire. La présente invention améliore ainsi les performances des réacteurs permutables telles que décrit par la demanderesse dans le brevet FR2681871, en intégrant, après les étapes au cours desquelles la charge traverse successivement tous les réacteurs, des étapes supplémentaires, dans lesquelles le sens d’écoulement est inversé et les deux réacteurs mis en parallèle. Ainsi, pendant ces étapes supplémentaires, la charge est simultanément introduite sur deux réacteurs. Cette inversion du sens du flux permet de retarder la montée de la perte de charge du premier réacteur mis en contact avec la charge et allonge ainsi sa durée de vie.It has now surprisingly been discovered that it is possible to increase the service life of the swappable reactors before the replacement of the catalyst contained in the swappable reactors becomes necessary. The present invention thus improves the performance of the swappable reactors as described by the applicant in patent FR2681871, by incorporating, after the stages during which the charge successively passes through all the reactors, additional stages, in which the direction of flow is reversed and the two reactors put in parallel. Thus, during these additional steps, the charge is simultaneously introduced on two reactors. This reversal of the direction of flow makes it possible to delay the rise in the pressure drop of the first reactor brought into contact with the load and thus lengthens its service life.

L'introduction d'une partie de la charge sur le deuxième réacteur alors qu'une autre partie de la charge continue à traverser le premier réacteur mis en contact avec la charge permet également de soulager le premier réacteur et aussi d’utiliser de manière optimale tout le catalyseur présent dans le réacteur.The introduction of part of the charge onto the second reactor while another part of the charge continues to pass through the first reactor brought into contact with the charge also makes it possible to relieve the first reactor and also to make optimum use all the catalyst present in the reactor.

Le principal avantage de ce séquençage est non seulement une meilleure utilisation du catalyseur présent dans chaque réacteur, mais également une meilleure répartition des flux liquides, les deux réacteurs ne s’étant pas forcément colmatés dans les mêmes proportions (du fait du fonctionnement préalable en série, la quantité de colmatant chargé dans chacun des réacteurs est significativement différente). Par ailleurs, les problèmes de fluidisation éventuels liés au changement de sens sont limités, car le flux de fluides est divisé par deux (ce qui justifie d’autant plus de passer en écoulement parallèle), ce qui limite la nécessité d’un recours à des équipements supplémentaires de type grilles pour contenir l’expansion du lit liée à la fluidisation.The main advantage of this sequencing is not only better use of the catalyst present in each reactor, but also a better distribution of the liquid flows, the two reactors not necessarily being clogged in the same proportions (due to the prior operation in series , the quantity of sealant loaded in each of the reactors is significantly different). In addition, the problems of possible fluidization linked to the change of direction are limited, because the flow of fluids is divided by two (which justifies all the more to pass in parallel flow), which limits the need for recourse to additional grids-type equipment to contain the expansion of the bed due to fluidization.

Le chargement / déchargement de chacun de ces réacteurs se fait sur augmentation de la perte de charge DP uniquement, lorsqu’un des réacteurs est totalement colmaté, la phase active du catalyseur en aval étant utilisée au mieux. Les réacteurs en aval des réacteurs permutables PRS auront une durée de vie augmentée et une meilleure utilisation de la charge catalytique.The loading / unloading of each of these reactors is done on increase in the pressure drop DP only, when one of the reactors is completely clogged, the active phase of the downstream catalyst being used in the best way. The reactors downstream of the PRS swappable reactors will have an increased service life and better use of the catalytic charge.

Caractéristiques de l’inventionFeatures of the invention

Les réacteurs permutables utilisés comme zones de garde), notamment la première zone de garde mise en contact avec la charge, se chargent progressivement en métaux, coke, sédiments et autres impuretés diverses. Lorsque le catalyseur ou les catalyseurs qu'ils contiennent ou le ou les espace(s) inter-grains de catalyseur est/sont pratiquement saturé(s) en métaux et impuretés diverses, les réacteurs doivent être déconnectés pour effectuer le remplacement ou la régénération de catalyseur(s). De préférence, les catalyseurs sont remplacés. Ce moment est appelé temps de désactivation et/ou de colmatage. Bien que le temps de désactivation et/ou de colmatage varie en fonction de la charge, des conditions opératoires et du ou des catalyseurs utilisés, il s'exprime d'une manière générale par une chute de la performance catalytique (une augmentation de la concentration de métaux et/ou d'autres impuretés dans l'effluent), une augmentation de la température nécessaire pour le maintien d'un hydrotraitement constant ou, dans le cas spécifique d'un colmatage, par une augmentation significative de la perte de charge. La perte de charge DP, exprimant un degré de colmatage, est mesurée en permanence durant tout le cycle sur chacun des réacteurs et peut se définir par une augmentation de pression résultant du passage partiellement bloqué à travers le réacteur.The swappable reactors used as guard zones), in particular the first guard zone brought into contact with the feed, gradually become charged with metals, coke, sediments and other various impurities. When the catalyst or the catalysts which they contain or the space (s) inter-grain of catalyst is / are practically saturated (S) in metals and various impurities, the reactors must be disconnected to carry out the replacement or the regeneration of catalyst (s). Preferably, the catalysts are replaced. This moment is called deactivation and / or clogging time. Although the deactivation and / or clogging time varies depending on the charge, the operating conditions and the catalyst (s) used, it is generally expressed by a drop in catalytic performance (an increase in the concentration of metals and / or other impurities in the effluent), an increase in the temperature necessary for maintaining constant hydrotreatment or, in the specific case of clogging, by a significant increase in the pressure drop. The pressure drop DP, expressing a degree of clogging, is measured continuously throughout the cycle on each of the reactors and can be defined by an increase in pressure resulting from the partially blocked passage through the reactor.

Afin de définir un temps de désactivation et/ou de colmatage, l'homme du métier définit au préalable une valeur maximalement tolérable de la perte de charge DP max (désignée dans la suite du texte comme étant la perte de charge maximale admissible) en fonction de la charge à traiter, des conditions opératoires et catalyseurs choisis, et à partir de laquelle il faut procéder à la déconnection du réacteur permutableIn order to define a deactivation and / or clogging time, the person skilled in the art previously defines a maximum tolerable value of the pressure drop DP max (referred to below as the maximum admissible pressure drop) depending of the charge to be treated, the operating conditions and catalysts chosen, and from which it is necessary to proceed to the disconnection of the permutable reactor

Le temps de désactivation et/ou de colmatage se définit ainsi comme le temps où la valeur limite de la perte de charge DPmax est atteinte. La perte de charge maximale admissible DPmax est en règle générale confirmée lors de la première mise en service des réacteurs. Dans le cas d’un procédé d’hydrotraitement de fractions lourdes, la valeur limite de la perte de charge ou perte de charge maximale admissible DPmax se situe généralement entre 0,3 et 1 MPa (3 et 10 bars), de préférence entre 0,5 et 0,8 MPa (5 et 8 bars).The deactivation and / or clogging time is thus defined as the time when the limit value of the pressure drop DPmax is reached. The maximum admissible pressure drop DPmax is generally confirmed when the reactors are put into service for the first time. In the case of a heavy fraction hydrotreatment process, the limit value of the maximum admissible pressure drop or pressure drop DPmax is generally between 0.3 and 1 MPa (3 and 10 bar), preferably between 0 , 5 and 0.8 MPa (5 and 8 bars).

Le procédé selon l’invention est un procédé d'hydrotraitement catalytique d'une fraction lourde d'hydrocarbures contenant généralement des asphaltènes, des sédiments, des impuretés soufrées, azotées et métalliques, en présence d’hydrogène, comprenant une étape d’hydrodémétallation préalable au moyen d’une zone de garde comprenant au moins deux réacteurs permutables en lit fixe comprenant chacun au moins un lit fixe catalytique, qui sont utilisés de façon cyclique selon les étapes suivantes :The process according to the invention is a process for catalytic hydrotreatment of a heavy fraction of hydrocarbons generally containing asphaltenes, sediments, sulfur, nitrogenous and metallic impurities, in the presence of hydrogen, comprising a preliminary hydrodetallation stage. by means of a guard zone comprising at least two permutable reactors in a fixed bed, each comprising at least one catalytic fixed bed, which are used cyclically according to the following steps:

a) une étape dans laquelle au moins deux réacteurs sont utilisés en série en écoulement descendant jusqu’à l’atteinte d’un seuil de perte de charge DPi dont la valeur est comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible,a) a step in which at least two reactors are used in series in downward flow until reaching a pressure drop threshold DPi whose value is between 20 and 70% of the maximum allowable pressure drop,

b) une étape d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle desdits au moins deux réacteurs pendant une durée au plus égale au temps de colmatage du premier réacteur mis en contact avec la charge, jusqu’à l’atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmax.b) a step of inverting the direction of flow and placing said at least two reactors in parallel for a duration at most equal to the clogging time of the first reactor brought into contact with the feed, until reaching the maximum admissible pressure drop DPmax.

c) une étape durant laquelle ledit premier réacteur colmaté est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l’écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant,c) a step during which the said clogged first reactor is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor (s) is not still clogged (s) operate in downflow,

d) une étape durant laquelle lesdits au moins deux réacteurs sont utilisés en série, le réacteur dont le catalyseur a été régénéré au cours de l'étape précédente étant reconnecté et ladite étape étant poursuivie pendant une durée au plus égale à une fraction du temps de colmatage du deuxième réacteur mis en contact avec la charge, correspondant à l’atteinte d’un seuil de perte de charge DPi dont la valeur est comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible DPmax,d) a step during which said at least two reactors are used in series, the reactor whose catalyst was regenerated during the previous step being reconnected and said step being continued for a duration at most equal to a fraction of the time of clogging of the second reactor brought into contact with the load, corresponding to reaching a pressure drop threshold DPi whose value is between 20 and 70% of the maximum allowable pressure drop DPmax,

e) une étape d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle des deux réacteurs, pendant une durée au plus égale au temps de colmatage du deuxième réacteur mis en contact avec la charge jusqu’à l’atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmaxe) a step of reversing the direction of flow and placing the two reactors in parallel, for a period at most equal to the clogging time of the second reactor brought into contact with the load until the loss is reached maximum permissible load DPmax

f) une étape durant laquelle ledit deuxième réacteur colmaté est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l'écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant ; lesdites étapes a), b), c), d), e), f) pouvant être répétées de manière cyclique dans cet ordre.f) a step during which said clogged second reactor is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor (s) is not still clogged (s) operate in downflow; said steps a), b), c), d), e), f) can be repeated cyclically in this order.

Lors du passage en courant ascendant, lors des étapes b) et e) (Up flow), les deux réacteurs sont en parallèle, le flux est divisé. Dans tous les autres cas (réacteurs en série : étapes a) et d) ou réacteur unique dans le cas d’une intervention sur le deuxième réacteur : étapes c) et f)), le sens d’écoulement est en courant descendant (down flow).During the transition to updraft, during steps b) and e) (Up flow), the two reactors are in parallel, the flow is divided. In all other cases (series reactors: stages a) and d) or single reactor in the case of an intervention on the second reactor: stages c) and f)), the direction of flow is in downdraft flow).

Selon la configuration initiale (débit de charge, nature de la charge..), le passage en courant ascendant (Up flow) peut impliquer d’une part l’ajout d’internes de distribution diphasique en bas de chaque réacteur et l’ajout d’internes de type grilles en haut de réacteur pour prévenir une éventuelle expansion du lit.Depending on the initial configuration (load flow rate, nature of the load, etc.), the up flow switch may involve, on the one hand, the addition of two-phase distribution internals at the bottom of each reactor and the addition of internal type grids at the top of the reactor to prevent possible expansion of the bed.

ChargesCharges

La charge traitée dans le procédé d’hydrotraitement selon l’invention est avantageusement une charge hydrocarbonée présentant une température initiale d’ébullition d’au moins 340°C et une température finale d’ébullition d’au moins 440°C. De préférence, sa température initiale d’ébullition est d’au moins 350°C, préférentiellement d’au moins 375 °C, et sa température finale d’ébullition est d’au moins 450°C, préférentiellement d’au moins 460°C, plus préférentiellement d’au moins 500°C, et encore plus préférentiellement encore d’au moins 600°C.The feedstock treated in the hydrotreatment process according to the invention is advantageously a hydrocarbon feedstock having an initial boiling temperature of at least 340 ° C and a final boiling temperature of at least 440 ° C. Preferably, its initial boiling temperature is at least 350 ° C, preferably at least 375 ° C, and its final boiling temperature is at least 450 ° C, preferably at least 460 ° C, more preferably at least 500 ° C, and even more preferably at least 600 ° C.

La charge hydrocarbonée selon l’invention peut être choisie parmi les résidus atmosphériques, les résidus sous vide issus de distillation directe, des pétroles bruts, des pétroles bruts étêtés, des résines de désasphaltage, les asphaltes ou brais de désasphaltage, les résidus issus des procédés de conversion, des extraits aromatiques issus des chaînes de production de bases pour lubrifiants, des sables bitumineux ou leurs dérivés, des schistes bitumineux ou leurs dérivés, des huiles de roche mère ou leurs dérivés, pris seuls ou en mélange. Dans la présente invention, les charges que l’on traite sont de préférence des résidus atmosphériques ou des résidus sous vide, ou des mélanges de ces résidus.The hydrocarbon feedstock according to the invention can be chosen from atmospheric residues, vacuum residues from direct distillation, crude oils, headless crude oils, deasphalting resins, deasphalting asphalts or pitches, residues from processes conversion, aromatic extracts from base production chains for lubricants, oil sands or their derivatives, oil shales or their derivatives, mother rock oils or their derivatives, taken alone or as a mixture. In the present invention, the charges which are treated are preferably atmospheric residues or residues under vacuum, or mixtures of these residues.

La charge hydrocarbonée traitée dans le procédé peut contenir entre autre des impuretés soufrées. La teneur en soufre peut être d’au moins 0,1% en poids, de préférence d’au moins 0,5% en poids, préférentiellement d’au moins 1% en poids, plus préférentiellement d’au moins 2% en poids.The hydrocarbon feedstock treated in the process may contain, among other things, sulfur impurities. The sulfur content may be at least 0.1% by weight, preferably at least 0.5% by weight, preferably at least 1% by weight, more preferably at least 2% by weight .

La charge hydrocarbonée traitée dans le procédé peut contenir entre autres des impuretés métalliques, notamment du nickel et du vanadium. La somme des teneurs en nickel et vanadium est généralement d’au moins 10 ppm, de préférence d’au moins 50 ppm, préférentiellement d’au moins 100 ppm.The hydrocarbon feedstock treated in the process may contain inter alia metallic impurities, in particular nickel and vanadium. The sum of the nickel and vanadium contents is generally at least 10 ppm, preferably at least 50 ppm, preferably at least 100 ppm.

Ces charges peuvent avantageusement être utilisées telles quelles. Alternativement, elles peuvent être diluées par une co-charge. Cette co-charge peut être une fraction hydrocarbonée ou un mélange de fractions hydrocarbonées plus légères, pouvant être de préférence choisies parmi les produits issus d’un procédé de craquage catalytique en lit fluide (FCC ou « Fluid Catalytic Cracking » selon la terminologie anglo-saxonne), une coupe légère (LCO ou « light cycle oil » selon la terminologie anglo-saxonne), une coupe lourde (HCO ou « heavy cycle oil » selon la terminologie anglo-saxonne), une huile décantée, un résidu de FCC, une fraction gazole, notamment une fraction obtenue par distillation atmosphérique ou sous vide, comme par exemple le gazole sous vide, ou encore pouvant venir d’un autre procédé de raffinage tel la cokéfaction ou la viscoréduction.These charges can advantageously be used as such. Alternatively, they can be diluted by a co-charge. This co-charge can be a hydrocarbon fraction or a mixture of lighter hydrocarbon fractions, which can preferably be chosen from products resulting from a catalytic cracking process in a fluid bed (FCC or "Fluid Catalytic Cracking" according to English terminology). Saxon), a light cut (LCO or "light cycle oil" according to the English terminology), a heavy cut (HCO or "heavy cycle oil" according to the English terminology), a decanted oil, an FCC residue, a diesel fraction, in particular a fraction obtained by atmospheric distillation or under vacuum, such as for example vacuum diesel, or can also come from another refining process such as coking or visbreaking.

La co-charge peut aussi avantageusement être une ou plusieurs coupes issues du procédé de liquéfaction du charbon ou de la biomasse, des extraits aromatiques, ou toutes autres coupes hydrocarbonées, ou encore des charges non pétrolières comme de l’huile de pyrolyse. La charge hydrocarbonée lourde selon l’invention peut représenter au moins 50%, préférentiellement 70%, plus préférentiellement au moins 80%, et encore plus préférentiellement au moins 90% en poids de la charge hydrocarbonée totale traitée par le procédé selon l’invention.The co-charge can also advantageously be one or more cuts resulting from the liquefaction process of coal or biomass, aromatic extracts, or any other hydrocarbon cuts, or else non-petroleum fillers such as pyrolysis oil. The heavy hydrocarbon feedstock according to the invention can represent at least 50%, preferably 70%, more preferably at least 80%, and even more preferably at least 90% by weight of the total hydrocarbon feedstock treated by the process according to the invention.

Conditions opératoiresOperating conditions

Le procédé d’hydrotraitement selon l’invention, et plus particulièrement l’étape d’hydrodémétallation préalable du procédé selon l'invention, peut avantageusement être mise en œuvre à une température comprise entre 320°C et 430°C, de préférence 350°C à 410°C, sous une pression partielle en hydrogène avantageusement comprise entre 3 MPa et 30 MPa, de préférence entre 10 et 20 MPa, à une vitesse spatiale (WH) avantageusement comprise entre 0,05 et 5 volume de charge par volume de catalyseur et par heure, et avec un rapport hydrogène gazeux sur charge liquide d’hydrocarbures avantageusement compris entre 200 et 5000 normaux mètres cubes par mètres cubes, de préférence 500 à 1500 normaux mètres cubes par mètres cubes.The hydrotreatment process according to the invention, and more particularly the prior hydrodemetallization step of the process according to the invention, can advantageously be carried out at a temperature between 320 ° C and 430 ° C, preferably 350 ° C at 410 ° C., under a partial hydrogen pressure advantageously between 3 MPa and 30 MPa, preferably between 10 and 20 MPa, at a space velocity (WH) advantageously between 0.05 and 5 volume of charge per volume of catalyst and per hour, and with a gaseous hydrogen to liquid hydrocarbon charge ratio advantageously between 200 and 5000 normal cubic meters per cubic meter, preferably 500 to 1500 normal cubic meters per cubic meter.

Dans l’étape d’hydrodémétallation préalable, la valeur de la WH de chaque réacteur permutable en fonctionnement est de préférence comprise entre 0,5 et 4 volume de catalyseur par volume de charge et par heure, et le plus souvent comprise entre 1 et 2 volume de catalyseur par volume de charge et par heure. La valeur de WH globale des réacteurs permutables et celle de chaque réacteur est choisie par l’homme du métier de manière à réaliser le maximum d’hydrodémétallation (HDM) tout en contrôlant la température de réaction (limitation de l'exothermicité).In the preliminary hydrodetallization stage, the value of the WH of each reactor which can be switched in operation is preferably between 0.5 and 4 volumes of catalyst per volume of feed per hour, and most often between 1 and 2 volume of catalyst per volume of feed per hour. The overall WH value of the swappable reactors and that of each reactor is chosen by a person skilled in the art so as to achieve the maximum hydrodemetallization (HDM) while controlling the reaction temperature (limitation of exothermicity).

ίοίο

Les catalyseurs utilisés dans le procédé d’hydrotraitement selon l’invention, et notamment dans les réacteurs permutables de garde, sont de préférence des catalyseurs d’hydrotraitement connus et sont généralement des catalyseurs granulaires comprenant, sur un support, au moins un métal ou composé de métal ayant une fonction hydrodéshydrogénante. Ces catalyseurs sont avantageusement des catalyseurs comprenant au moins un métal du groupe VIII, choisi généralement dans le groupe formé par le nickel et/ou le cobalt, et/ou au moins un métal du groupe VIB, de préférence du molybdène et/ou du tungstène. Le support utilisé est généralement choisi dans le groupe formé par l'alumine, la silice, les silices-alumines, la magnésie, les argiles et les mélanges d’au moins deux de ces minéraux.The catalysts used in the hydrotreatment process according to the invention, and in particular in the permutable guard reactors, are preferably known hydrotreatment catalysts and are generally granular catalysts comprising, on a support, at least one metal or compound of metal having a hydrodehydrogenating function. These catalysts are advantageously catalysts comprising at least one metal from group VIII, generally chosen from the group formed by nickel and / or cobalt, and / or at least one metal from group VIB, preferably molybdenum and / or tungsten . The support used is generally chosen from the group formed by alumina, silica, silica-aluminas, magnesia, clays and mixtures of at least two of these minerals.

Préalablement à l’injection de la charge, les catalyseurs utilisés dans le procédé selon la présente invention sont de préférence soumis à un traitement de sulfuration permettant de transformer, au moins en partie, les espèces métalliques en sulfure avant leur mise en contact avec la charge à traiter. Ce traitement d'activation par sulfuration est bien connu de l'Homme du métier et peut être effectué par toute méthode déjà décrite dans la littérature soit in-situ, c'est-à-dire dans le réacteur, soit ex-situ.Prior to injection of the feed, the catalysts used in the process according to the present invention are preferably subjected to a sulfurization treatment making it possible to transform, at least in part, the metallic species into sulfide before they are brought into contact with the feed. treat. This activation treatment by sulfurization is well known to those skilled in the art and can be carried out by any method already described in the literature either in situ, that is to say in the reactor, or ex situ.

Le système de zones de garde permutables avec inversion du sens de l’écoulement et mise en parallèle des réacteurs permutables permettant d’effectuer une hydrodémétallation préalable de la charge précède avantageusement une section d'hydrotraitement de charges hydrocarbonées lourdes en lit fixe ou lit bouillonnant.The system of permutable guard zones with reversal of the direction of flow and parallelization of the permutable reactors making it possible to carry out a prior hydrodetallization of the charge advantageously precedes a hydrotreating section of heavy hydrocarbon charges in a fixed bed or bubbling bed.

De préférence, il précède une section d’hydrotraitement comprenant au moins une unité d'hydrodémétallation et au moins une unité d'hydrodésulfuration. Les réacteurs permutables sont de préférence intégrés en amont de l’unité d'hydrodémétallation, les réacteurs permutables étant utilisés comme lits de gardes.Preferably, it precedes a hydrotreating section comprising at least one hydrodemetallization unit and at least one hydrodesulfurization unit. The swappable reactors are preferably integrated upstream of the hydrodemetallization unit, the swappable reactors being used as guard beds.

Le procédé d'hydrotraitement selon l’invention permet avantageusement d'effectuer 50 % et plus d'hydrodémétallation de la charge à la sortie des réacteurs permutables,et de manière plus préférée de 50 à 95 % d'hydrodémétallation), grâce à la vitesse volumique horaire WH choisie et l'efficacité du catalyseur d’hydrodémétallation HDM.The hydrotreatment process according to the invention advantageously makes it possible to carry out 50% and more of hydrodemetallization of the feedstock at the outlet of the permutable reactors, and more preferably of 50 to 95% of hydrodemetallization), thanks to the speed hourly volume chosen WH and the efficiency of the HDM hydrodemetallization catalyst.

Dans le cas représenté sur la figure 1, la charge 1 arrive dans le ou les réacteurs permutables de garde par la conduite 1 et ressort de ce ou ces réacteurs par la conduite 13. La charge sortant du ou des réacteur(s) de garde arrive par la conduite 13 dans la section d'hydrotraitement 14 et plus précisément dans l’unité d'hydrodémétallation HDM 15 comprenant un ou plusieurs réacteurs. L’effluent de l’unité d’hydrodémétallation HDM 15 est soutiré par la conduite 16, puis envoyé dans l’unité d'hydrotraitement HDT 17 comprenant un ou plusieurs réacteurs. L’effluent final est soutiré par la conduite 18.In the case shown in FIG. 1, the load 1 arrives in the permutable reactor (s) through line 1 and leaves this or these reactors through line 13. The load leaving the guard reactor (s) arrives via line 13 in the hydrotreating section 14 and more precisely in the HDM hydrodemetallization unit 15 comprising one or more reactors. The effluent from the HDM hydrodemetallization unit 15 is withdrawn through line 16, then sent to the HDT hydrotreating unit 17 comprising one or more reactors. The final effluent is drawn off via line 18.

Modes de réalisationModes of realization

Il est possible de mettre plusieurs réacteurs permutables en amont, leur nombre étant strictement supérieur à 2, avec changement de sens sur deux ou plus d’entre eux.It is possible to put several swappable reactors upstream, their number being strictly greater than 2, with change of direction on two or more of them.

Selon un mode de réalisation, illustré par la figure 3, au moins un des réacteurs permutables comprend au moins deux lits catalytiques. Dans cette configuration, il peut être avantageux de courtcircuiter la couche supérieure, ayant subi la plus grande part du colmatage, pendant les étapes en courant ascendant. Le court-circuitage d'un lit colmaté peut être effectué de manière externe par un soutirage latéral et une ligne de court-circuit, comprenant une vanne. Il est ainsi possible pour les étapes b) et/ou e) de « court-circuiter » les lits catalytiques déjà colmatés, et de faire sortir l’effluent de ce réacteur par une conduite située entre les lits catalytiques dans le cas de deux lits catalytiques ou entre un lit i et un lit i+1 dans le cas où le réacteur comprend n lits catalytiques, i étant un entier allant de 1 à n. De manière avantageuse, i+1 désigne le premier lit colmaté dans le sens de l’écoulement, l’effluent réactionnel sort donc du réacteur juste avant que le flux n’ait rencontré la zone colmatée. Ce mode de réalisation permet une utilisation optimale du volume catalytique global, puisque le flux ne traverse pas la partie déjà colmatée du réacteur.According to one embodiment, illustrated in FIG. 3, at least one of the permutable reactors comprises at least two catalytic beds. In this configuration, it may be advantageous to short-circuit the upper layer, which has undergone most of the clogging, during the updraft steps. The short-circuiting of a clogged bed can be carried out externally by a lateral draw-off and a short-circuit line, comprising a valve. It is thus possible for steps b) and / or e) to “short-circuit” the catalytic beds already clogged, and to remove the effluent from this reactor by a pipe situated between the catalytic beds in the case of two beds catalytic or between a bed i and a bed i + 1 in the case where the reactor comprises n catalytic beds, i being an integer ranging from 1 to n. Advantageously, i + 1 denotes the first clogged bed in the direction of flow, the reaction effluent therefore leaves the reactor just before the flow has encountered the clogged zone. This embodiment allows optimal use of the overall catalytic volume, since the flow does not cross the already clogged part of the reactor.

Dans une variante préférée de ce mode de réalisation, tous les réacteurs permutables comprennent au moins deux lits catalytiques. Dans cette configuration, il est possible à la fois pour les étapes b) et e) de faire sortir l’effluent du réacteur en voie de colmatage par une conduite située entre les lits catalytiques dans le cas de deux lits catalytiques ou entre un lit i et un lit i+1 dans le cas où le réacteur comprend n lits catalytiques, i étant un entier allant de 1 à n.In a preferred variant of this embodiment, all of the swappable reactors comprise at least two catalytic beds. In this configuration, it is possible for both steps b) and e) to remove the effluent from the reactor being clogged by a pipe located between the catalytic beds in the case of two catalytic beds or between a bed i and a bed i + 1 in the case where the reactor comprises n catalytic beds, i being an integer ranging from 1 to n.

Dans une variante encore plus préférée, la zone de garde comprend deux réacteurs permutables comprenant chacun deux lits catalytiques. Dans cette configuration, il est possible à la fois pour les étapes b) et e) de faire sortir l’effluent du réacteur en voie de colmatage par un soutirage latéral entre les deux lits catalytiques, juste avant la zone catalytique déjà colmatée.In an even more preferred variant, the guard zone comprises two interchangeable reactors each comprising two catalytic beds. In this configuration, it is possible for both steps b) and e) to remove the effluent from the reactor being clogged by a lateral withdrawal between the two catalytic beds, just before the already clogged catalytic zone.

Description des figuresDescription of the figures

Figure 1 : Système de réacteurs permutables selon l’art antérieurFigure 1: Switchable reactor system according to the prior art

Le fonctionnement des réacteurs permutables selon FR2681871 est décrit dans la figure 1 comportant deux zones de garde (ou réacteurs permutables) R1a et R1 b. Ce procédé comprend une série de cycles comportant chacun quatre étapes successives :The operation of the swappable reactors according to FR2681871 is described in FIG. 1 comprising two guard zones (or swappable reactors) R1a and R1 b. This process comprises a series of cycles, each comprising four successive stages:

- une première étape (dénommée par la suite étape a) au cours de laquelle la charge traverse successivement le réacteur R1 a, puis le réacteur R1b,a first step (hereinafter referred to as step a) during which the charge successively passes through the reactor R1 a, then the reactor R1b,

- une deuxième étape (dénommée par la suite étape b) au cours de laquelle la charge traverse uniquement le réacteur R1b, le réacteur R1a étant court-circuite pour régénération et/ou remplacement du catalyseur,a second step (hereinafter referred to as step b) during which the charge passes only through the reactor R1b, the reactor R1a being short-circuited for regeneration and / or replacement of the catalyst,

- une troisième étape (dénommée par la suite étape c) au cours de laquelle la charge traverse successivement le réacteur R1b, puis le réacteur R1a,a third step (hereinafter referred to as step c) during which the charge successively passes through the reactor R1b, then the reactor R1a,

- une quatrième étape (dénommée par la suite étape d) au cours de laquelle la charge traverse uniquement le réacteur R1a, le réacteur R1b étant court-circuite pour régénération et/ou remplacement du catalyseur.a fourth step (hereinafter referred to as step d) during which the charge passes only through the reactor R1a, the reactor R1b being short-circuited for regeneration and / or replacement of the catalyst.

Au cours de l'étape a) du procédé, la charge est introduite par la ligne 3 et la ligne 21 comportant une vanne V1 ouverte vers la ligne 21' et le réacteur de garde R1a renfermant un lit fixe A de catalyseur. Durant cette période les vannes V3, V4 et V5 sont fermées. L'effluent du réacteur R1a est envoyé par la conduite 23, la conduite 26 comportant une vanne V2 ouverte et la conduite 22' dans le réacteur de garde R1 b renfermant un lit fixe B de catalyseur. L'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 24 et 24' comportant une vanne V6 ouverte et la conduite 13 a la section d'hydrotraitement principale 14. Au cours de l'étape b) du procédé les vannes V1, V2, V4 et V5 sont fermées et la charge est introduite par la ligne 3 et la ligne 22 comportant une vanne V3 ouverte vers la ligne 22' et le réacteur R1 b. Durant cette période l'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 24 et 24' comportant une vanne V6 ouverte et la conduite 13 a la section d'hydrotraitement principale 14. Au cours de l'étape c) les vannes V1, V2 et V6 sont fermées et les vannes V3, V4 et V5 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 22 et 22' vers le réacteur R1 b. L'effluent du réacteur R1 b est envoyé par la conduite 24, la conduite 27 comportant une vanne V4 ouverte et la conduite 21' dans le réacteur de garde RI a. L'effluent du réacteur R1a est envoyé par les conduites 23 et 23' comportant une vanne V5 ouverte et la conduite 13 a la section d'hydrotraitement principale 14. Au cours d'étape d) les vannes V2, V3, V4 et V6 sont fermées et les vannes V1 et V5 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 21 et 21' vers le réacteur R1 a. Durant cette période l'effluent du réacteur R1 a est envoyé par les conduites 23 et 23' comportant une vanne V5 ouverte et la conduite 13 a la section d'hydrotraitement principale 14. Le cycle recommence ensuite de nouveau. Les opérations sur les vannes de l'unité 30 permettant le fonctionnement des réacteurs permutables selon FR2681871 sont reportées au tableau 1.During step a) of the process, the charge is introduced through line 3 and line 21 comprising a valve V1 open towards line 21 'and the guard reactor R1a containing a fixed bed A of catalyst. During this period the valves V3, V4 and V5 are closed. The effluent from reactor R1a is sent via line 23, line 26 comprising an open valve V2 and line 22 'in the guard reactor R1 b containing a fixed bed B of catalyst. The effluent from reactor R1 b is sent via lines 24 and 24 'comprising an open valve V6 and line 13 to the main hydrotreatment section 14. During step b) of the process, valves V1, V2, V4 and V5 are closed and the charge is introduced via line 3 and line 22 comprising a valve V3 open towards line 22 'and the reactor R1 b. During this period the effluent from reactor R1 b is sent via lines 24 and 24 'comprising an open valve V6 and line 13 to the main hydrotreatment section 14. During step c) valves V1, V2 and V6 are closed and the valves V3, V4 and V5 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 22 and 22 'to the reactor R1 b. The effluent from reactor R1 b is sent through line 24, line 27 comprising an open valve V4 and line 21 'in the guard reactor RI a. The effluent from reactor R1a is sent via lines 23 and 23 ′ comprising an open valve V5 and line 13 to the main hydrotreatment section 14. In step d) the valves V2, V3, V4 and V6 are closed and valves V1 and V5 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 21 and 21 'to the reactor R1 a. During this period the effluent from reactor R1 a is sent via lines 23 and 23 'comprising an open valve V5 and line 13 to the main hydrotreating section 14. The cycle then begins again. The operations on the valves of unit 30 allowing the operation of the permutable reactors according to FR2681871 are reported in Table 1.

Tableau 1 : Opérations sur les vannes autour des réacteurs permutables selon FR2681871Table 1: Operations on the valves around the swappable reactors according to FR2681871

Étape Cycle Cycle Stage Intervention Intervention V1 V1 V2 V2 V3 V3 V4 V4 V5 V5 V6 V6 a at R1A+ R1B R1A + R1B O* O * O O p** p ** F F F F O O b b R1B R1B R1A R1A F F F F O O F F F F O O c vs R1B + R1A R1B + R1A F F F F O O O O O O F F d d R1A R1A R1B R1B O O F F F F F F O O F F a at R1A+ R1B R1A + R1B O O O O F F F F F F O O

* O = ouvert, **F = fermé* O = open, ** F = closed

Figure 2 : Système selon l’inventionFigure 2: System according to the invention

Le fonctionnement du système de réacteurs permutables selon l’invention est décrit à titre non limitatif dans la figure 2 comportant deux zones de garde (ou réacteurs permutables) R1a et R1 b. Ce procédé comprend une série de cycles comportant chacun six étapes successives :The operation of the system of swappable reactors according to the invention is described without limitation in FIG. 2 comprising two guard zones (or swappable reactors) R1a and R1 b. This process comprises a series of cycles each comprising six successive stages:

- une première étape (dénommée par la suite étape a) au cours de laquelle la charge traverse successivement le réacteur R1 a, puis le réacteur R1 b, placés en série, l’écoulement est descendant ; jusqu’à atteindre une perte de charge comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible par les équipements DPmax, de préférence entre 30 et 60% de DPmax, de manière encore plus préférée entre 35 et 50% de DPmax ;- a first step (hereinafter referred to as step a) during which the charge successively passes through the reactor R1 a, then the reactor R1 b, placed in series, the flow is descending; until reaching a pressure drop of between 20 and 70% of the maximum admissible pressure drop by the DPmax equipment, preferably between 30 and 60% of DPmax, even more preferably between 35 and 50% of DPmax;

- une deuxième étape (dénommée par la suite étape b) d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle des réacteurs R1a et R1b pendant une durée au plus égale au temps de colmatage de R1a, déterminée par l’atteinte de la perte de charge maximale admissible par les réacteurs, la charge traverse alors de manière simultanée le réacteur R1 b et le réacteur R1 a, l’écoulement est ascendant,a second step (hereinafter referred to as step b) of inverting the direction of flow and placing the reactors R1a and R1b in parallel for a period at most equal to the clogging time of R1a, determined by reaching the maximum pressure drop admissible by the reactors, the load then passes simultaneously through the reactor R1 b and the reactor R1 a, the flow is ascending,

- une troisième étape (dénommée par la suite étape c ») durant laquelle ledit (premier) réacteur colmaté R1a est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l'écoulement est modifié et seul le réacteur non encore colmaté R1b fonctionne, la charge traverse uniquement le réacteur RIB de manière descendante.a third step (hereinafter called step c ") during which said (first) clogged reactor R1a is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor not yet clogged R1b is operating, the load passes only through the RIB reactor in a descending manner.

- une quatrième étape (dénommée par la suite étape d) au cours de laquelle le premier réacteur R1A est remis en fonctionnement, R1B et R1A fonctionnent en série en écoulement descendanta fourth step (hereinafter referred to as step d) during which the first reactor R1A is put back into operation, R1B and R1A operate in series in downward flow

- une cinquième étape (dénommée par la suite étape e ») au cours de laquelle on inverse le sens d’écoulement, R1A et R1B fonctionnent en parallèle en courant ascendant- a fifth step (hereinafter referred to as step e ") during which the direction of flow is reversed, R1A and R1B operate in parallel in ascending current

- une sixième étape (dénommée par la suite étape f ») durant laquelle ledit (deuxième) réacteur colmaté R1B est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l'écoulement est modifié et seul le réacteur non encore colmaté R1A fonctionne, la charge traverse uniquement le réacteur R1A de manière descendante, le réacteur R1B étant court-circuite pour régénération et/ou remplacement du catalyseur- a sixth stage (hereinafter referred to as stage f ") during which said (second) clogged reactor R1B is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor not yet clogged R1A is operating, the load passes only through the reactor R1A in a descending manner, the reactor R1B being short-circuited for regeneration and / or replacement of the catalyst

Un nouveau cycle peut commencer, de nouveau par l’étape a) : On remet R1B en fonctionnement, R1A et R1B fonctionnent en série en écoulement descendant.A new cycle can begin, again with step a): R1B is put back into operation, R1A and R1B operate in series in downflow.

Dans le procédé selon l’invention, illustré par la figure 2, au cours de l'étape a) du procédé, la charge 1 est introduite par la ligne 3 et la ligne 21 comportant une vanne V1 ouverte vers la ligne 21' et le réacteur de garde R1a renfermant un lit fixe A de catalyseur. Durant cette période les vannes V3, V4 et V5, V8 et V9 sont fermées. L'effluent du réacteur R1a est envoyé par la conduite 23, la conduite 26 comportant une vanne V2 ouverte et la conduite 22' dans le réacteur de garde R1 b renfermant un lit fixe B de catalyseur. L'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 24 et 24' comportant une vanne V6 ouverte et par la conduite 13 comprenant une vanne V10 ouverte vers la section d'hydrotraitement principale 14. L’écoulement se fait en flux descendant.In the method according to the invention, illustrated by FIG. 2, during step a) of the method, the load 1 is introduced by line 3 and line 21 comprising a valve V1 open towards line 21 'and the guard reactor R1a containing a fixed bed A of catalyst. During this period the valves V3, V4 and V5, V8 and V9 are closed. The effluent from reactor R1a is sent via line 23, line 26 comprising an open valve V2 and line 22 'in the guard reactor R1 b containing a fixed bed B of catalyst. The effluent from reactor R1 b is sent via lines 24 and 24 'comprising an open valve V6 and via line 13 comprising a valve V10 open towards the main hydrotreating section 14. The flow takes place in a downward flow.

Au cours de l'étape b) du procédé, le sens d’écoulement est inversé pour passer en flux ascendant, les vannes V1, V2, V3 et V4 ainsi que V10 et V11 sont fermées et la charge est introduite simultanément en courant ascendant :During stage b) of the process, the direction of flow is reversed to pass in ascending flow, the valves V1, V2, V3 and V4 as well as V10 and V11 are closed and the load is introduced simultaneously in ascending current:

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 23' comportant une vanne ouverte V5 vers la ligne 23 et le réacteur R1 A- by line 3 and line 28 comprising an open V7 valve and line 23 'comprising an open valve V5 to line 23 and the reactor R1 A

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 24' comportant une vanne ouverte V6 vers la ligne 24 et le réacteur R1 B.- by line 3 and line 28 comprising an open valve V7 and line 24 'comprising an open valve V6 to line 24 and the reactor R1 B.

Durant cette période l'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 22’ et 30 comportant une vanne V9 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14. L’effluent du réacteur R1 a est envoyé par les conduites 22’ et 30 comportant une vanne V8 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14.During this period the effluent from reactor R1 b is sent via lines 22 'and 30 comprising an open valve V9 and line 31 to the main hydrotreatment section 14. The effluent from reactor R1 a is sent through lines 22 'and 30 comprising an open valve V8 and the pipe 31 to the main hydrotreating section 14.

Au cours de l'étape c) les vannes V1, V2, V4, V5, V7, V8, V9 sont fermées et les vannes V3, V6, V10, et V11 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 22 et 22' vers le réacteur R1 b. L'effluent du réacteur R1b est envoyé par les conduites 24 et 24' comportant une vanne V6 ouverte et la conduite 13 comprenant une vanne V10 ouverte vers la section d'hydrotraitement principale 14.During step c) the valves V1, V2, V4, V5, V7, V8, V9 are closed and the valves V3, V6, V10, and V11 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 22 and 22 'to the reactor R1 b. The effluent from reactor R1b is sent via lines 24 and 24 'comprising an open valve V6 and line 13 comprising a valve V10 open towards the main hydrotreating section 14.

Le réacteur R1a colmaté est ainsi court-circuité afin de permettre l’intervention sur le réacteur R1a pour le remplacement/rechargement du catalyseur.The clogged R1a reactor is thus short-circuited to allow intervention on the R1a reactor to replace / reload the catalyst.

Au cours de l'étape d) les vannes V1, V2, V6, V7, V8, V9 sont fermées et les vannes V3, V4, V5, V10 et V11 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 22 et 22’ vers le réacteur R1 b, les vannes V3 et V11 étant ouvertes. Durant cette période l’effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 24 et 27’ comportant une vanne V4 ouverte et la conduite 21’ au réacteur R1a. L’effluent du réacteur R1 a est envoyé via une ligne 23 comportant une vanne V5 ouverte et une vanne V10 ouverte vers la section d’hydrotraitement principale 14. L’écoulement se fait de manière descendante dans les réacteurs R1b et R1a placés en série.During step d) the valves V1, V2, V6, V7, V8, V9 are closed and the valves V3, V4, V5, V10 and V11 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 22 and 22 'to the reactor R1 b, the valves V3 and V11 being open. During this period the effluent from reactor R1 b is sent through lines 24 and 27 ’comprising an open valve V4 and line 21’ to reactor R1a. The effluent from reactor R1 a is sent via a line 23 comprising an open valve V5 and an open valve V10 to the main hydrotreatment section 14. The flow takes place in a descending manner in the reactors R1b and R1a placed in series.

Au cours de l’étape e), le sens d’écoulement est inversé pour passer en flux ascendant, les vannes V1, V2, V3 et V4 ainsi que V10 et V11 sont fermées et la charge est introduite simultanément en courant ascendant :During step e), the direction of flow is reversed to pass in upward flow, the valves V1, V2, V3 and V4 as well as V10 and V11 are closed and the load is introduced simultaneously in upward current:

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 23' comportant une vanne ouverte V5 vers la ligne 23 et le réacteur R1 a.- by line 3 and line 28 comprising an open valve V7 and line 23 'comprising an open valve V5 to line 23 and the reactor R1 a.

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 24’ comportant une vanne ouverte V6 vers la ligne 24 et le réacteur R1 b.- by line 3 and line 28 comprising an open V7 valve and line 24 ’comprising an open valve V6 to line 24 and the reactor R1 b.

Durant cette période l’effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 22’ et 30 comportant une vanne V9 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14. L’effluent du réacteur R1 a est envoyé par les conduites 22’ et 30 comportant une vanne V8 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14.During this period the effluent from reactor R1 b is sent via lines 22 'and 30 comprising an open valve V9 and line 31 to the main hydrotreatment section 14. The effluent from reactor R1 a is sent through lines 22 'and 30 comprising an open valve V8 and the pipe 31 to the main hydrotreating section 14.

Au cours de l’étape f), les vannes V2, V3, V4, V6, V7, V8, V9 sont fermées et les vannes V1, V5, V10, et V11 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 21 et 21’ vers le réacteur R1 a. L’effluent du réacteur R1a est envoyé par les conduites 23 et 23' comportant une vanne V5 ouverte et la conduite 13 comprenant une vanne V10 ouverte vers la section d'hydrotraitement principale 14. Le réacteur R1b colmaté est ainsi court-circuité afin de permettre l’intervention sur le réacteurRIb pour le remplacement/rechargement du catalyseur.During step f), the valves V2, V3, V4, V6, V7, V8, V9 are closed and the valves V1, V5, V10, and V11 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 21 and 21 'to the reactor R1 a. The effluent from the reactor R1a is sent via the lines 23 and 23 ′ comprising an open valve V5 and the line 13 comprising a valve V10 open to the main hydrotreatment section 14. The clogged reactor R1b is thus short-circuited in order to allow intervention on the RRIb reactor to replace / reload the catalyst.

Le cycle recommence ensuite de nouveau. Les opérations sur les vannes de l'unité permettant le fonctionnement des réacteurs permutables selon l’invention sont reportées au tableau 2.The cycle then begins again. The operations on the valves of the unit allowing the operation of the swappable reactors according to the invention are reported in Table 2.

Tableau 2 : Opérations sur les vannes autour des réacteurs permutables selon inventionTable 2: Operations on the valves around the switchable reactors according to the invention

Étape Cycle Step Cycle Sens de circulation Flow direction Intervention Intervention V1 V1 V2 V2 V3 V3 V4 V4 V5 V5 V6 V6 V7 V7 V8 V8 V9 V9 V10 V10 V11 V11 a at R1A+ R1B R1A + R1B Descendant Descending 0* 0 * 0 0 F“ F “ F F F F 0 0 F F F F F F 0 0 0 0 b b R1A+ R1B R1A + R1B Ascendant Ascending F F F F F F F F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 F F F F c vs R1B R1B Descendant Descending R1A R1A F F F F 0 0 F F F F 0 0 F F F F F F 0 0 0 0 d d R1B+ R1A R1B + R1A Descendant Descending F F F F 0 0 0 0 0 0 F F F F F F F F 0 0 0 0 e e R1A+ R1B R1A + R1B Ascendant Ascending F F F F F F F F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 F F F F f f R1A R1A Descendant Descending R1B R1B 0 0 F F F F F F 0 0 F F F F F F F F 0 0 0 0 a at R1A+ R1B R1A + R1B Descendant Descending 0 0 0 0 F F F F F F 0 0 F F F F F F 0 0 0 0

* O = ouvert, **F = fermé* O = open, ** F = closed

Figure 3 : Mode de réalisation avec court-circuitageFigure 3: Embodiment with short circuit

Dans ce mode de réalisation, la figure 3 illustre un court-circuitage du lit catalytique déjà colmaté au cours des étapes b) et e).In this embodiment, FIG. 3 illustrates a short-circuiting of the catalytic bed already clogged during steps b) and e).

Au cours de l'étape a) du procédé, la charge 1 est introduite par la ligne 3 et la ligne 21 comportant une vanne V1 ouverte vers la ligne 21' et le réacteur de garde R1a renfermant un lit fixe A de catalyseur. Durant cette période les vannes V3, V4 et V5, V8, V9, V12, V13 sont fermées. L'effluent du réacteur R1 a est envoyé par la conduite 23, la conduite 26 comportant une vanne V2 ouverte et la conduite 22' dans le réacteur de garde R1 b renfermant un lit fixe B de catalyseur. L'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 24 et 24' comportant une vanne V6 ouverte et par la conduite 13 comprenant une vanne V10 ouverte vers la section d'hydrotraitement principale 14. L’écoulement se fait en flux descendant.During step a) of the process, the charge 1 is introduced through line 3 and line 21 comprising a valve V1 open towards line 21 'and the guard reactor R1a containing a fixed bed A of catalyst. During this period the valves V3, V4 and V5, V8, V9, V12, V13 are closed. The effluent from reactor R1 a is sent via line 23, line 26 comprising an open valve V2 and line 22 ′ in the guard reactor R1 b containing a fixed bed B of catalyst. The effluent from reactor R1 b is sent via lines 24 and 24 'comprising an open valve V6 and via line 13 comprising a valve V10 open towards the main hydrotreating section 14. The flow takes place in a downward flow.

Au cours de l'étape b) du procédé, le sens d’écoulement est inversé pour passer en flux ascendant, les vannes V1, V2, V3 et V4 ainsi que V10, V11, et V13 sont fermées et la charge est introduite simultanément en courant ascendant :During stage b) of the process, the direction of flow is reversed to pass in ascending flow, the valves V1, V2, V3 and V4 as well as V10, V11, and V13 are closed and the load is introduced simultaneously in updraft:

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 23' comportant une vanne ouverte V5 vers la ligne 23 et le réacteur R1 A- by line 3 and line 28 comprising an open V7 valve and line 23 'comprising an open valve V5 to line 23 and the reactor R1 A

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 24’ comportant une vanne ouverte V6 vers la ligne 24 et le réacteur R1 B.- by line 3 and line 28 comprising an open V7 valve and line 24 ’comprising an open valve V6 to line 24 and the reactor R1 B.

Durant cette période, l'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 22’ et 30 comportant une vanne V9 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14.During this period, the effluent from reactor R1 b is sent via lines 22 ’and 30 comprising an open valve V9 and line 31 to the main hydrotreating section 14.

L’effluent du réacteur R1 a est envoyé par les conduites 32 et 30 comportant une vanne V12 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14. La vanne V8 est fermée. Le lit catalytique déjà colmaté est ainsi court-circuité.The effluent from reactor R1 a is sent via lines 32 and 30 comprising an open valve V12 and line 31 to the main hydrotreating section 14. Valve V8 is closed. The already clogged catalytic bed is thus short-circuited.

Au cours de l'étape c) les vannes V1, V2, V4, V5, V7, V8, V9, V12, V13 sont fermées et les vannes V3, V6, V10, et V11 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 22 et 22' vers le réacteur R1 b. L'effluent du réacteur R1b est envoyé par les conduites 24 et 24' comportant une vanne V6 ouverte et la conduite 13 comprenant une vanne V10 ouverte vers la section d'hydrotraitement principale 14. Le réacteur R1a colmaté est ainsi court-circuité afin de permettre l’intervention sur le réacteur R1a pour le remplacement/rechargement du catalyseur.During step c) the valves V1, V2, V4, V5, V7, V8, V9, V12, V13 are closed and the valves V3, V6, V10, and V11 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 22 and 22 'to the reactor R1 b. The effluent from reactor R1b is sent via lines 24 and 24 'comprising an open valve V6 and line 13 comprising a valve V10 open towards the main hydrotreating section 14. The blocked reactor R1a is thus short-circuited in order to allow intervention on the R1a reactor to replace / reload the catalyst.

Au cours de l'étape d) les vannes V1, V2, V6, V7, V8, V9, V12, V13 sont fermées et les vannes V3, V4, V5, V10 et V11 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 22 et 22' vers le réacteur R1 b, les vannes V3 et V11 étant ouvertes. Durant cette période l'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 24 et 27' comportant une vanne V4 ouverte et la conduite 21 ’ au réacteur R1a. L’effluent du réacteur R1a est envoyé via une ligne 23 comportant une vanne V5 ouverte et une vanne V10 ouverte vers la section d’hydrotraitement principale 14. L’écoulement se fait de manière descendante dans les réacteurs R1b et R1a placés en série.During step d) the valves V1, V2, V6, V7, V8, V9, V12, V13 are closed and the valves V3, V4, V5, V10 and V11 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 22 and 22 'to the reactor R1 b, the valves V3 and V11 being open. During this period the effluent from reactor R1 b is sent via lines 24 and 27 'comprising an open valve V4 and line 21' to reactor R1a. The effluent from reactor R1a is sent via a line 23 comprising an open valve V5 and an open valve V10 to the main hydrotreatment section 14. The flow takes place in a descending manner in the reactors R1b and R1a placed in series.

Au cours de l’étape e), le sens d’écoulement est inversé pour passer en flux ascendant, les vannes V1, V2, V3 et V4 ainsi que V10, V11 et V12 sont fermées et la charge est introduite simultanément en courant ascendant :During step e), the direction of flow is reversed to pass in ascending flow, the valves V1, V2, V3 and V4 as well as V10, V11 and V12 are closed and the load is introduced simultaneously in ascending current:

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 23' comportant une vanne ouverte V5 vers la ligne 23 et le réacteur R1 a.- by line 3 and line 28 comprising an open valve V7 and line 23 'comprising an open valve V5 to line 23 and the reactor R1 a.

- par la ligne 3 et la ligne 28 comportant une vanne V7 ouverte et la ligne 24' comportant une vanne ouverte V6 vers la ligne 24 et le réacteur R1 b.- by line 3 and line 28 comprising an open valve V7 and line 24 'comprising an open valve V6 to line 24 and the reactor R1 b.

Durant cette période l'effluent du réacteur R1 b est envoyé par les conduites 33 et 30 comportant une vanne V13 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14. L’effluent du réacteur R1 a est envoyé par les conduites 22’ et 30 comportant une vanne V8 ouverte et la conduite 31 vers la section d'hydrotraitement principale 14.During this period the effluent from reactor R1 b is sent via lines 33 and 30 comprising an open valve V13 and line 31 to the main hydrotreating section 14. The effluent from reactor R1 a is sent through lines 22 ' and 30 comprising an open valve V8 and the pipe 31 to the main hydrotreating section 14.

Au cours de l’étape f), les vannes V2, V3, V4, V6, V7, V8, V9, V12, V13 sont fermées et les vannes V1, V5, V10, et V11 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 3 et les lignes 21 et 21 ' vers le réacteur R1 a. L'effluent du réacteur R1a est envoyé par les conduites 23 et 23' comportant une vanne V5 ouverte et la conduite 13 comprenant une vanne V10 ouverte vers la section d'hydrotraitement principale 14. Le réacteur R1b colmaté est ainsi court-circuité afin de permettre l’intervention sur le réacteurRIb pour le remplacement/rechargement du catalyseur.During step f), the valves V2, V3, V4, V6, V7, V8, V9, V12, V13 are closed and the valves V1, V5, V10, and V11 are open. The charge is introduced via line 3 and lines 21 and 21 'to the reactor R1 a. The effluent from the reactor R1a is sent via the lines 23 and 23 ′ comprising an open valve V5 and the line 13 comprising a valve V10 open to the main hydrotreatment section 14. The clogged reactor R1b is thus short-circuited in order to allow intervention on the RRIb reactor to replace / reload the catalyst.

Le cycle recommence ensuite de nouveau. Les opérations sur les vannes de l'unité permettant le fonctionnement des réacteurs permutables selon l’invention sont reportées au tableau 3.The cycle then begins again. The operations on the valves of the unit allowing the operation of the swappable reactors according to the invention are reported in Table 3.

Étape Cycle Step Cycle Sens de circulation Direction of traffic Int. Int. V1 V1 V2 V2 V3 V3 V4 V4 V5 V5 V6 V6 V7 V7 V8 V8 V9 V9 V10 V10 V11 V11 V12 V12 V13 V13 a at R1A + R1B R1A + R1B Descendant Descending - - 0* 0 * 0 0 F” F ” F F F F 0 0 F F F F F F 0 0 0 0 F F F F b b R1A + R1B R1A + R1B Ascendant Ascending - - F F F F F F F F 0 0 0 0 0 0 F F 0 0 F F F F 0 0 F F c vs R1B R1B Descendant Descending R1A R1A F F F F 0 0 F F F F 0 0 F F F F F F 0 0 0 0 F F F F d d R1B + R1A R1B + R1A Descendant Descending - - F F F F 0 0 0 0 0 0 F F F F F F F F 0 0 0 0 F F F F e e R1A + R1B R1A + R1B Ascendant Ascending - - F F F F F F F F 0 0 0 0 0 0 0 0 F F F F F F F F 0 0 f f R1A R1A Descendant Descending R1B R1B 0 0 F F F F F F 0 0 F F F F F F F F 0 0 0 0 F F F F a at R1A + R1B R1A + R1B Descendant Descending - - 0 0 0 0 F F F F F F 0 0 F F F F F F 0 0 0 0 F F F F

ExemplesExamples

Les exemples ci-dessous illustrent l’invention à titre non limitatif.The examples below illustrate the invention without limitation.

Exemple 1 (comparatif, non conforme à l'invention, selon FR2681871)Example 1 (comparative, not in accordance with the invention, according to FR2681871)

La charge est constituée d'un mélange (70/30% pds) de résidu atmosphérique (RA) d'origine Moyen Orient (Arabian Medium) et d'un résidu sous vide (VR) d'origine Moyen Orient (Arabian Light). Ce mélange se caractérise par une viscosité élevée (0.91 cP) à température ambiante, une densité de 994 kg/m3, de fortes teneurs en carbone Conradson (14% en poids) et asphaltènes (6% en poids) et une quantité élevée de nickel (22 ppm en poids), vanadium (99 ppm en poids) et soufre (4,3 % en poids).The feedstock consists of a mixture (70/30% wt) of atmospheric residue (RA) of Middle East origin (Arabian Medium) and of a vacuum residue (VR) of Middle East origin (Arabian Light). This mixture is characterized by a high viscosity (0.91 cP) at ambient temperature, a density of 994 kg / m 3 , high contents of Conradson carbon (14% by weight) and asphaltenes (6% by weight) and a high quantity of nickel (22 ppm by weight), vanadium (99 ppm by weight) and sulfur (4.3% by weight).

Le procédé d'hydrotraitement est mené selon le procédé décrit dans FR2681871 et comporte l'utilisation de deux réacteurs permutables (R1A et R1B de la figure 1). Les deux réacteurs sont chargés avec un catalyseur d'hydrodémétallation HDM CoMoNi/alumine. Un cycle se définit comme intégrant les étapes de a) à d) (cf. tableau 1). Le temps de désactivation et/ou de colmatage est atteint quand la perte de charge atteint 0,7 MPa (7bars) et/ou la température moyenne d'un lit atteint 405 °C et/ou lorsque l'écart de température sur un lit catalytique devient radialement supérieur à 5°C.The hydrotreatment process is carried out according to the process described in FR2681871 and includes the use of two permutable reactors (R1A and R1B in Figure 1). The two reactors are loaded with an HDM CoMoNi / alumina hydrodemetallization catalyst. A cycle is defined as integrating steps from a) to d) (cf. table 1). The deactivation and / or clogging time is reached when the pressure drop reaches 0.7 MPa (7 bars) and / or the average bed temperature reaches 405 ° C and / or when the temperature difference on a bed catalytic becomes radially higher than 5 ° C.

Le procédé s'effectue sous une pression de 19 MPa, une température en début de cycle de 360°C et en fin de cycle de 400°C, et une WH = 2h1 par réacteur permettant de maintenir un taux de démétallation voisin de 60 %.The process is carried out under a pressure of 19 MPa, a temperature at the start of the cycle of 360 ° C and at the end of the cycle of 400 ° C, and a WH = 2 h 1 per reactor allowing a rate of demetallation close to 60 to be maintained. %.

La figure 4 montre l’évolution des cycles en termes de temps de fonctionnement (en jours) pour le procédé selon FR2681871. Un cycle étant ici défini comme le fonctionnement alternatif de R1a puis R1b. Ainsi, selon la figure 4, la courbe du réacteur R1a selon l'état de l'art (cas base R1a) montre au début du cycle une augmentation de la perte de charge dans le premier réacteur R1a jusqu'à sa valeur maximalement admissible (DPmax = 0,7 MPa ou 7 bars) à partir de laquelle il faut procéder au remplacement du catalyseur. Dans le cas de l'état de l'art (FR2681871), le temps de fonctionnement du réacteur R1 a est donc de 210 jours. Lors du remplacement du catalyseur du réacteur R1 a, la perte de charge dans le réacteur R1b a atteint environ 3 bars. Au cours de la phase suivante où la charge traverse le réacteur R1b, puis le réacteur R1a contenant un catalyseur neuf, la perte de charge du réacteur R1b augmente jusqu'à la valeur maximale admissible, qui est atteinte après 320 jours de fonctionnement. Un deuxième cycle peut être envisagé sur ces réacteurs permutables, en remplaçant le catalyseur du réacteur R1 b.Figure 4 shows the evolution of the cycles in terms of operating time (in days) for the process according to FR2681871. A cycle being defined here as the alternative operation of R1a then R1b. Thus, according to FIG. 4, the curve of the reactor R1a according to the state of the art (basic case R1a) shows at the start of the cycle an increase in the pressure drop in the first reactor R1a up to its maximum admissible value ( DPmax = 0.7 MPa or 7 bars) from which the catalyst must be replaced. In the case of the state of the art (FR2681871), the operating time of the reactor R1 a is therefore 210 days. When replacing the catalyst in reactor R1 a, the pressure drop in reactor R1b reached approximately 3 bars. During the next phase where the charge passes through the reactor R1b, then the reactor R1a containing a new catalyst, the pressure drop of the reactor R1b increases to the maximum admissible value, which is reached after 320 days of operation. A second cycle can be envisaged on these permutable reactors, by replacing the catalyst of reactor R1 b.

Le temps de désactivation et/ou de colmatage (ou la durée de fonctionnement) de la première zone est donc de 210 jours. Au total, on observe une durée de cycle de 320 jours pour le premier cycle et de 627 jours pour deux cycles.The deactivation and / or clogging time (or the operating time) of the first zone is therefore 210 days. In total, we observe a cycle time of 320 days for the first cycle and 627 days for two cycles.

Il est rappelé qu'à la fin du cycle de fonctionnement, le procédé est arrêté pour remplacer le catalyseur.It is recalled that at the end of the operating cycle, the process is stopped to replace the catalyst.

Exemple 2 (conforme à l'invention)Example 2 (according to the invention)

Le procédé d’hydrotraitement est répété avec la même charge, le même catalyseur et sous les mêmes conditions opératoires selon l'exemple 1. Le taux d'hydrodémétallation HDM est maintenu à 60 %.The hydrotreatment process is repeated with the same charge, the same catalyst and under the same operating conditions according to Example 1. The rate of HDM hydrodemetallization is maintained at 60%.

Le schéma retenu pour l’exemple est celui présenté sur la figure 2. La figure 4 montre que selon l'art antérieur, la durée de cycle est de 320 jours pour le premier cycle. En effet, la perte de pression augmente dans le lit catalytique jusqu'à atteindre la perte de pression maximale admissible DPmax pour les équipements installés dans cet exemple de 0,7 MPa (7 bar) au bout de 210 jours pour le premier réacteur et 320 jours pour le second.The diagram used for the example is that presented in FIG. 2. FIG. 4 shows that according to the prior art, the cycle duration is 320 days for the first cycle. Indeed, the pressure loss increases in the catalytic bed until reaching the maximum admissible pressure loss DPmax for the equipment installed in this example of 0.7 MPa (7 bar) after 210 days for the first reactor and 320 days for the second.

En revanche, en intégrant l'étape d'inversion et de mise en parallèle du sens de l'écoulement selon l'invention lorsque la perte de charge atteint un seuil Dpi égal à 0,3 MPa (3 bar), soit environ 43 % de la perte de charge maximale admissible dans les équipements DPmax (Figure 5), la durée de vie pour le premier réacteur est allongée à 380 jours, pour une durée de cycle de 580 jours. Il apparaît donc dans cet exemple que le procédé d'hydrotraitement intégrant une étape de changement de sens de l'écoulement et de mise en parallèle des réacteurs permet d'augmenter la durée de cycle de la zone catalytique d'hydrodémétallation de manière significative, notamment avec un gain de 260 jours (soit de 80%).On the other hand, by integrating the inversion and parallelization step of the direction of flow according to the invention when the pressure drop reaches a threshold Dpi equal to 0.3 MPa (3 bar), or approximately 43% from the maximum admissible pressure drop in DPmax equipment (Figure 5), the service life for the first reactor is extended to 380 days, for a cycle time of 580 days. It therefore appears in this example that the hydrotreatment process incorporating a step of changing the direction of flow and placing the reactors in parallel makes it possible to significantly increase the cycle time of the catalytic hydrodemetallization zone, in particular with a gain of 260 days (or 80%).

Claims (15)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'hydrotraitement catalytique d'une charge hydrocarbonée lourde, en présence d’hydrogène, comprenant une étape d’hydrodémétallation préalable au moyen d’au moins deux réacteurs permutables en lit fixe comprenant chacun au moins un lit catalytique, qui sont utilisés de façon cyclique selon les étapes suivantes :1. A process for the catalytic hydrotreatment of a heavy hydrocarbon feedstock, in the presence of hydrogen, comprising a preliminary hydrodemetallization stage by means of at least two permutable reactors in a fixed bed each comprising at least one catalytic bed, which are used cyclically according to the following steps: a) une étape dans laquelle au moins deux réacteurs sont utilisés en série en écoulement descendant jusqu’à l’atteinte d’un seuil de perte de charge Dpi de valeur comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible DPmax,a) a step in which at least two reactors are used in series in downward flow until reaching a pressure drop threshold Dpi of value between 20 and 70% of the maximum admissible pressure drop DPmax, b) une étape d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle desdits au moins deux réacteurs jusqu’à l’atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmaxb) a step of reversing the direction of flow and placing said at least two reactors in parallel until the maximum admissible pressure drop DPmax is reached c) une étape durant laquelle le premier réacteur mis en contact avec la charge à l’étape a) est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l’écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant,c) a stage during which the first reactor brought into contact with the feed in stage a) is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor (s) not yet clogged (s) operate in downflow, d) une étape durant laquelle lesdits au moins deux réacteurs sont utilisés en série, le réacteur dont le catalyseur a été régénéré au cours de l'étape précédente étant reconnecté et ladite étape étant poursuivie jusqu’à l’atteinte d’un seuil de perte de charge Dpi de valeur comprise entre 20 et 70 % de la perte de charge maximale admissible DPmax,d) a step during which said at least two reactors are used in series, the reactor whose catalyst was regenerated during the previous step being reconnected and said step being continued until a loss threshold is reached Dpi load value between 20 and 70% of the maximum admissible pressure drop DPmax, e) une étape d’inversion du sens de l’écoulement et de mise en parallèle des deux réacteurs, jusqu’à l’atteinte de la perte de charge maximale admissible DPmaxe) a step of reversing the direction of flow and placing the two reactors in parallel, until the maximum admissible pressure drop DPmax is reached f) une étape durant laquelle le deuxième réacteur mis en contact avec la charge à l’étape a) est court-circuité et le catalyseur qu'il contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais, le sens de l’écoulement est modifié et seul le ou les réacteur(s) non encore colmaté(s) fonctionnent en écoulement descendant; lesdites étapes a), b), c), d), e), f) pouvant être répétées de manière cyclique dans cet ordre.f) a stage during which the second reactor brought into contact with the feed in stage a) is short-circuited and the catalyst which it contains is regenerated and / or replaced by fresh catalyst, the direction of flow is modified and only the reactor (s) not yet clogged (s) operate in downflow; said steps a), b), c), d), e), f) can be repeated cyclically in this order. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel au moins un des réacteurs comprend n lits catalytiques et on fait sortir l’effluent dudit réacteur aux étapes b) et/ou e) par un soutirage latéral entre un lit catalytique i et un lit catalytique i+1, n étant un entier supérieur ou égal à 2, i étant un entier allant de 1 à n.2. Method according to claim 1 wherein at least one of the reactors comprises n catalytic beds and the effluent from said reactor is removed in steps b) and / or e) by a lateral withdrawal between a catalytic bed i and a catalytic bed i +1, n being an integer greater than or equal to 2, i being an integer ranging from 1 to n. 3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel ledit lit catalytique i+1 désigne le premier lit catalytique colmaté dans le sens de l’écoulement.3. Method according to claim 2 wherein said catalytic bed i + 1 denotes the first catalytic bed clogged in the direction of flow. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3 dans lequel lesdits au moins deux réacteurs permutables comportent tous au moins deux lits catalytiques.4. Method according to claim 2 or 3 wherein said at least two permutable reactors all comprise at least two catalytic beds. 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4 dans lequel le seuil de perte de charge Dpi a une valeur comprise entre 30 et 60% de la perte de charge maximale admissible DPmax.5. Method according to one of claims 1 to 4 wherein the pressure drop threshold Dpi has a value between 30 and 60% of the maximum allowable pressure drop DPmax. 6. Procédé selon la revendication 5 dans lequel le seuil de perte de charge Dpi a une valeur comprise entre 35 et 50% de la perte de charge maximale admissible DPmax.6. The method of claim 5 wherein the pressure drop threshold Dpi has a value between 35 and 50% of the maximum allowable pressure drop DPmax. 7. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel la charge hydrocarbonée lourde présente une température initiale d’ébullition d’au moins 340°C et une température finale d’ébullition d’au moins 440°C.7. Method according to one of the preceding claims, in which the heavy hydrocarbon feedstock has an initial boiling temperature of at least 340 ° C and a final boiling temperature of at least 440 ° C. 8. Procédé selon la revendication 7 dans lequel la charge est choisie parmi les résidus atmosphériques, les résidus sous vide issus de distillation directe, des pétroles bruts, des pétroles bruts étêtés, des résines de désasphaltage, les asphaltes ou brais de désasphaltage, les résidus issus des procédés de conversion, des extraits aromatiques issus des chaînes de production de bases pour lubrifiants, des sables bitumineux ou leurs dérivés, des schistes bitumineux ou leurs dérivés, des huiles de roche mère ou leurs dérivés, pris seuls ou en mélange.8. The method of claim 7 wherein the charge is selected from atmospheric residues, vacuum residues from direct distillation, crude oils, headless crude oils, deasphalt resins, asphalt or deasphalting pitches, residues from conversion processes, aromatic extracts from base production chains for lubricants, oil sands or their derivatives, oil shales or their derivatives, mother rock oils or their derivatives, taken alone or as a mixture. 9. Procédé selon la revendication 8 dans lequel la charge est choisie parmi les résidus atmosphériques ou les résidus sous vide, ou des mélanges de ces résidus.9. The method of claim 8 wherein the charge is chosen from atmospheric residues or vacuum residues, or mixtures of these residues. 10. Procédé selon l’une des revendications précédentes mis en œuvre à une température comprise entre 320°C et 430°C, sous une pression partielle en hydrogène comprise entre 3 MPa et 30 MPa, à une vitesse spatiale (WH) comprise entre 0,05 et 5 volume de charge par volume de catalyseur et par heure, et avec un rapport hydrogène gazeux sur charge liquide d'hydrocarbures compris entre 200 et 5000 normaux mètres cubes par mètres cubes.10. Method according to one of the preceding claims implemented at a temperature between 320 ° C and 430 ° C, under a partial hydrogen pressure between 3 MPa and 30 MPa, at a space velocity (WH) between 0 , 05 and 5 charge volume per catalyst volume and per hour, and with a gaseous hydrogen to liquid hydrocarbon charge ratio of between 200 and 5000 normal cubic meters per cubic meter. 11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel l’étape d’hydrodémétallation préalable est mise en œuvre en présence d’un catalyseur d’hydrodémétallation comprenant au moins un métal du groupe VIII, et/ou au moins un métal du groupe VIB, sur un support utilisé choisi dans le groupe formé par l'alumine, la silice, les silices-alumines, la magnésie, les argiles et les mélanges d'au moins deux de ces minéraux.11. The method of claim 10 in which the prior hydrodemetallization step is carried out in the presence of a hydrodemetallization catalyst comprising at least one metal from group VIII, and / or at least one metal from group VIB, on a support used chosen from the group formed by alumina, silica, silica-aluminas, magnesia, clays and mixtures of at least two of these minerals. 12. Procédé selon la revendication 11 dans lequel l’étape d’hydrodémétallation préalable est mise en œuvre à une vitesse spatiale WH de chaque réacteur permutable en fonctionnement comprise entre 0,5 et 4 volume de charge par volume de catalyseur et par heure.12. The method of claim 11 in which the prior hydrodemetallization step is carried out at a space speed WH of each reactor which can be switched in operation between 0.5 and 4 volume of charge per volume of catalyst and per hour. 13. Procédé selon la revendication 12 dans lequel l’étape d’hydrodémétallation préalable est mise en œuvre à une vitesse spatiale WH de chaque réacteur permutable en fonctionnement comprise entre 1 et 2 volume de charge par volume de catalyseur et par heure.13. The method of claim 12 wherein the prior hydrodemetallization step is carried out at a space speed WH of each reactor which can be switched in operation between 1 and 2 volume of feed per volume of catalyst and per hour. 14. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel la perte de charge maximale admissible DPmax est comprise entre 0,3 et 1 MPa.14. Method according to one of the preceding claims, in which the maximum admissible pressure drop DPmax is between 0.3 and 1 MPa. 15. Procédé selon la revendication 14 dans lequel la perte de charge maximale admissible DPmax est comprise entre 0,5 et 0,8 MPa.15. The method of claim 14 wherein the maximum allowable pressure drop DPmax is between 0.5 and 0.8 MPa. 1/51/5
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