FR3075070A1 - COMPARTMENTIZED BIN REAGENT AND HYDROCONVERSION PROCESS FOR HEAVY PETROLEUM LOADS - Google Patents

COMPARTMENTIZED BIN REAGENT AND HYDROCONVERSION PROCESS FOR HEAVY PETROLEUM LOADS Download PDF

Info

Publication number
FR3075070A1
FR3075070A1 FR1762241A FR1762241A FR3075070A1 FR 3075070 A1 FR3075070 A1 FR 3075070A1 FR 1762241 A FR1762241 A FR 1762241A FR 1762241 A FR1762241 A FR 1762241A FR 3075070 A1 FR3075070 A1 FR 3075070A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
catalyst
reactor
hydroconversion
zone
zones
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1762241A
Other languages
French (fr)
Inventor
Sofiane Arab
Tiago Sozinho
Jan Verstraete
Joao Marques
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to FR1762241A priority Critical patent/FR3075070A1/en
Publication of FR3075070A1 publication Critical patent/FR3075070A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • B01J8/28Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/0035Periodical feeding or evacuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/20Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
    • B01J8/22Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/14Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing with moving solid particles
    • C10G45/16Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing with moving solid particles suspended in the oil, e.g. slurries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00823Mixing elements
    • B01J2208/00831Stationary elements
    • B01J2208/00849Stationary elements outside the bed, e.g. baffles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/202Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/205Metal content
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201Impurities
    • C10G2300/205Metal content
    • C10G2300/206Asphaltenes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

L'invention a ainsi pour objet un réacteur d'hydroconversion d'une charge liquide d'hydrocarbures comprenant : - une enveloppe de réacteur (1), - une pluralité de zones d'hydroconversion d'activité catalytique différentes (Cn) délimitées par des parois internes horizontales (6) s'étendant sur la totalité du diamètre intérieur de ladite enveloppe du réacteur, chaque zone d'hydroconversion comprenant un lit bouillonnant de catalyseur, - un dispositif de soutirage et d'injection de catalyseur d'une zone d'hydroconversion à une autre, constitué d'une boite de distribution du catalyseur (10) reliée à au moins deux zones d'hydroconversion par des cannes (7) comprenant des moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d'hydroconversion par les cannes (7), les parois internes horizontales (6) empêchant le transfert de catalyseur d'une zone à une autre du réacteur, mais permettant le passage des fluides. L'invention a également pour objet, selon un autre aspect, un procédé d'hydroconversion catalytique d'une charge liquide d'hydrocarbures mettant en œuvre un tel réacteur.  The subject of the invention is therefore a hydroconversion reactor for a liquid hydrocarbon feedstock comprising:  - a reactor shell (1),  a plurality of hydroconversion zones of different catalytic activity (Cn) delimited by horizontal internal walls (6) extending over the entire internal diameter of said reactor shell, each hydroconversion zone comprising a bubbling bed of catalyst,  - A device for withdrawing and injecting catalyst from one hydroconversion zone to another, consisting of a catalyst distribution box (10) connected to at least two hydroconversion zones by rods (7) comprising means for controlling the circulation of the catalyst between the different hydroconversion zones by the rods (7),  the horizontal internal walls (6) preventing the transfer of catalyst from one zone to another of the reactor, but allowing the passage of fluids.  Another subject of the invention is, according to another aspect, a process for catalytic hydroconversion of a liquid charge of hydrocarbons using such a reactor.

Description

La présente invention concerne le domaine de l'hydroconversion de charges lourdes carbonées (par exemple un résidu pétrolier, des dérivés issus de la biomasse, du charbon) en produits plus légers, valorisables comme carburants ou matières premières pour la pétrochimie. Plus particulièrement, l'invention a pour objet un réacteur et un procédé de conversion catalytique d'hydrocarbures, en particulier un procédé et un appareil d'hydroconversion catalytique de charges pétrolières lourdes mettant en œuvre des lits bouillonnants.The present invention relates to the field of hydroconversion of heavy carbonaceous feedstocks (for example an oil residue, derivatives derived from biomass, from coal) into lighter products which can be used as fuels or raw materials for petrochemicals. More particularly, the subject of the invention is a reactor and a process for catalytic conversion of hydrocarbons, in particular a process and an apparatus for catalytic hydroconversion of heavy petroleum feeds using bubbling beds.

Les procédés d'hydroconversion de charges lourdes d'hydrocarbures en lit bouillonnant utilisant un catalyseur sont bien connus de l’homme du métier. Dans ces procédés, le lit de catalyseur se trouve sous une forme dispersée et/ou expansée, la dispersion ou l'expansion étant provoquée par la circulation de bas en haut, de la charge liquide d'hydrocarbure et de l'hydrogène ou du gaz contenant l'hydrogène. On parle de lit bouillonnant ou lit fluidisé. À titre d’exemples de tels procédés, on peut citer le procédé H-Oil, licencié par la société Axens, décrit par exemple dans les brevets US 4,521,295 ou US 4,495,060 ou US 4,457,831, ou la technologie LC-Fining licenciée par Chevron-Lummus-Global, largement décrite dans la littérature.The processes for hydroconversion of heavy hydrocarbon charges in a bubbling bed using a catalyst are well known to those skilled in the art. In these processes, the catalyst bed is in a dispersed and / or expanded form, the dispersion or expansion being caused by the bottom-up circulation of the liquid hydrocarbon charge and hydrogen or gas containing hydrogen. We speak of a bubbling bed or a fluidized bed. Examples of such processes include the H-Oil process, licensed by the company Axens, described for example in US patents 4,521,295 or US 4,495,060 or US 4,457,831, or the LC-Fining technology licensed by Chevron-Lummus -Global, widely described in the literature.

Les catalyseurs de conversion d'hydrocarbures mis en œuvre dans ces procédés se désactivent principalement par dépôt de métaux, comme le sulfure de vanadium et le sulfure de nickel, et par dépôt de coke. Ainsi, dans les procédés d’hydroconversion de charges lourdes d'hydrocarbures en lit bouillonnant, le catalyseur doit être périodiquement soutiré du réacteur et remplacé. En fonction de la charge traitée, les réacteurs à lit bouillonnant classiques fonctionnent avec des taux de renouvellement de catalyseur (Crr) allant de 0,01 à 8 % en poids de la masse totale de catalyseur contenue dans le réacteur (sur la base de la masse du catalyseur frais). Quand le procédé d’hydroconversion contient plusieurs réacteurs en série, les taux de renouvellement de catalyseur peuvent être différents dans les différents réacteurs.The hydrocarbon conversion catalysts used in these processes are deactivated mainly by deposition of metals, such as vanadium sulfide and nickel sulfide, and by coke deposition. Thus, in the processes of hydroconversion of heavy charges of hydrocarbons in bubbling bed, the catalyst must be periodically withdrawn from the reactor and replaced. Depending on the charge treated, conventional bubbling bed reactors operate with catalyst renewal rates (Crr) ranging from 0.01 to 8% by weight of the total mass of catalyst contained in the reactor (based on the mass of fresh catalyst). When the hydroconversion process contains several reactors in series, the catalyst renewal rates may be different in the different reactors.

Le renouvellement de catalyseur permet de compenser la perte d’activité due principalement au dépôt de métaux et de coke sur le catalyseur. Dans les procédés d'hydrotraitement de charges lourdes d'hydrocarbures en lit bouillonnant, le catalyseur est donc périodiquement soutiré du réacteur et remplacé. Toutefois, le catalyseur soutiré est constitué d’un mélange de catalyseur très fortement désactivé, de catalyseur moyennement désactivé et de catalyseur presque neuf, de sorte que l’utilisation du catalyseur dans les réacteurs d’hydrotraitement sur lit bouillonnants n’est pas optimisée. Plus précisément, le renouvellement périodique d’une partie du catalyseur contenu dans le réacteur conduit à une population avec une distribution d’âge dont l’allure dépend du taux de renouvellement du catalyseur (Crr). La figure 1 montre la distribution des âges des grains de catalyseur dans le réacteur à lit bouillonnant pour un taux de remplacement journalier du catalyseur de 2,5 % par rapport au poids total de catalyseur dans le réacteur, ce qui correspond à un temps de séjour moyen du catalyseur dans le réacteur de 40 jours. Ainsi, l’âge moyen du catalyseur dans cette configuration est également de 40 jours, mais la distribution des âges est très large, plus de 36 % en poids du catalyseur ayant un âge supérieur à 40 jours et plus de 13 % en poids du catalyseur ayant un âge supérieur à deux fois l’âge moyen, soit 80 jours.The catalyst renewal compensates for the loss of activity mainly due to the deposition of metals and coke on the catalyst. In the processes for hydrotreating heavy hydrocarbon charges in a bubbling bed, the catalyst is therefore periodically withdrawn from the reactor and replaced. However, the withdrawn catalyst consists of a mixture of very strongly deactivated catalyst, moderately deactivated catalyst and almost new catalyst, so that the use of the catalyst in boiling bed hydrotreatment reactors is not optimized. More specifically, the periodic renewal of part of the catalyst contained in the reactor leads to a population with an age distribution whose shape depends on the rate of renewal of the catalyst (Crr). Figure 1 shows the age distribution of the catalyst grains in the bubbling bed reactor for a daily catalyst replacement rate of 2.5% relative to the total weight of catalyst in the reactor, which corresponds to a residence time. using the catalyst in the 40 day reactor. Thus, the average age of the catalyst in this configuration is also 40 days, but the age distribution is very wide, more than 36% by weight of the catalyst having an age greater than 40 days and more than 13% by weight of the catalyst. more than twice the average age, 80 days.

Le triage des particules de catalyseur en fonction de leur degré de désactivation est une opération difficile à réaliser. Afin de répondre à cette problématique, il a été proposé, dans l’art antérieur, d’utiliser une série de lits bouillonnants étagés. Le catalyseur frais est introduit à l'étage supérieur du réacteur, préférablement après une sulfuration préalable, tandis que les étages situés au-dessous contiennent un catalyseur d'autant plus désactivé qu'il se trouve à un étage plus bas. Périodiquement, on laisse le catalyseur d'un étage n descendre à l'étage n - 1 immédiatement inférieur, tandis que le catalyseur moins usé de l'étage supérieur η + 1 passe à l'étage n, et ceci pour l'ensemble des étages. Le catalyseur du dernier étage, en bas du réacteur, est déchargé tandis que du catalyseur frais, de préférence préalablement sulfuré, est introduit au premier étage en haut du réacteur. Cela permet d'améliorer le taux d'utilisation d'un catalyseur avant décharge du réacteur. En outre, le fractionnement du réacteur en une série de lits catalytiques, améliore l'efficacité du réacteur. Le problème principal rencontré dans ce type de réacteur, concerne le transfert du catalyseur d'un étage à l'étage suivant situé en dessous. On a d'abord proposé de laisser descendre le catalyseur progressivement à travers tous les étages, mais ceci présente l'inconvénient majeur de mélanger, à chaque étage, du catalyseur relativement plus actif de l'étage n avec du catalyseur relativement moins actif de l'étage n - 1, d'où une utilisation relativement mauvaise du catalyseur.Sorting the catalyst particles according to their degree of deactivation is a difficult operation. In order to respond to this problem, it has been proposed in the prior art to use a series of staggered bubbling beds. The fresh catalyst is introduced into the upper stage of the reactor, preferably after a preliminary sulphurization, while the stages situated below contain a catalyst all the more deactivated as it is on a stage lower. Periodically, the catalyst from a stage n is allowed to descend to the stage n - 1 immediately below, while the less used catalyst from the upper stage η + 1 passes to stage n, and this for all of the floors. The catalyst of the last stage, at the bottom of the reactor, is discharged while fresh catalyst, preferably previously sulfurized, is introduced on the first stage at the top of the reactor. This improves the rate of use of a catalyst before discharge from the reactor. In addition, the fractionation of the reactor into a series of catalytic beds improves the efficiency of the reactor. The main problem encountered in this type of reactor relates to the transfer of the catalyst from one stage to the next stage situated below. It was first proposed to let the catalyst descend gradually through all the stages, but this has the major drawback of mixing, at each stage, of the relatively more active catalyst of stage n with relatively less active catalyst of the 'stage n - 1, hence a relatively poor use of the catalyst.

Le brevet FR2460990 a par exemple proposé d’optimiser le transfert du catalyseur entre les différents étages d’un réacteur à lit bouillonnant compartimenté par des grilles horizontales.The patent FR2460990 has for example proposed to optimize the transfer of the catalyst between the different stages of a bubbling bed reactor compartmentalized by horizontal grids.

Dans ce document, les mailles des grilles horizontales ont un diamètre inférieur à celui des particules de catalyseur pour permettre le passage du fluide (charge et hydrogène) d’un compartiment à un autre dans le sens ascendant. Les grilles horizontales comportent des zones ouvertes au-dessous desquelles sont placées des boîtes de distribution de fluide qui permettent de contrôler le passage du catalyseur d’un compartiment supérieur à un compartiment inférieur. Toutefois, dans ce type d’installation, il est nécessaire d’interrompre le flux ascendant de liquides pour permettre au catalyseur de descendre d’un étage n à un étage n-1. La conversion des hydrocarbures doit donc être périodiquement interrompue pour permettre ce transfert de catalyseur. Ce système est donc complexe et pénalisant pour la production. Il est également difficile avec ce type d’installation d’avoir une distribution homogène du catalyseur après son passage d’un compartiment à l’autre. En outre, il n’est pas possible de contrôler la quantité de catalyseur transférée d’un étage à un autre du réacteur : c’est la totalité du catalyseur présent à un étage qui est transférée à l’étage inférieur du réacteur, et c’est par conséquent une quantité importante de catalyseur usagé qui est soutirée en fond de réacteur, qui peut dès lors toujours contenir une proportion non négligeable de catalyseur encore actif.In this document, the meshes of the horizontal grids have a smaller diameter than that of the catalyst particles to allow the passage of the fluid (charge and hydrogen) from one compartment to another in the upward direction. The horizontal grids have open areas below which fluid distribution boxes are placed which allow the passage of the catalyst from an upper compartment to a lower compartment to be controlled. However, in this type of installation, it is necessary to interrupt the upward flow of liquids to allow the catalyst to descend from stage n to stage n-1. The conversion of hydrocarbons must therefore be periodically interrupted to allow this transfer of catalyst. This system is therefore complex and penalizing for production. It is also difficult with this type of installation to have a homogeneous distribution of the catalyst after it has passed from one compartment to the other. In addition, it is not possible to control the quantity of catalyst transferred from one stage to another of the reactor: it is the totality of the catalyst present on a stage which is transferred to the lower stage of the reactor, and c 'is therefore a large amount of spent catalyst which is drawn off at the bottom of the reactor, which can therefore always contain a significant proportion of catalyst still active.

Il demeure un besoin de réduire encore la consommation de catalyseur par un soutirage plus sélectif du catalyseur le plus usé d’une part, et de maximiser le temps de séjour du catalyseur le plus actif dans le réacteur.There remains a need to further reduce catalyst consumption by more selective withdrawal of the most spent catalyst on the one hand, and to maximize the residence time of the most active catalyst in the reactor.

La présente invention propose une solution à cette problématique au moyen d’un réacteur et d’un procédé permettant de soutirer uniquement l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, à partir du compartiment ayant la plus faible activité catalytique moyenne, et de limiter par conséquent au maximum la perte de catalyseur le plus actif.The present invention proposes a solution to this problem by means of a reactor and of a process making it possible to extract only the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded into the reactor, from the compartment having the lowest average catalytic activity, and consequently limiting as much as possible the loss of the most active catalyst.

Il est en effet du mérite de la demanderesse d’avoir mis en évidence qu’en subdivisant le réacteur à lit bouillonnant en plusieurs compartiments de manière à créer des zones dans le réacteur ayant différentes activités catalytiques moyennes, et en soutirant uniquement l’équivalent d’appoint en catalyseur à partir du compartiment ayant la plus faible activité catalytique moyenne, il était possible d’optimiser Eutilisation du catalyseur et ainsi, de réduire le taux de remplacement du catalyseur, ou d’augmenter les performances du réacteur.It is indeed the merit of the Applicant to have demonstrated that by subdividing the bubbling bed reactor into several compartments so as to create zones in the reactor having different average catalytic activities, and extracting only the equivalent of With the addition of catalyst from the compartment having the lowest average catalytic activity, it was possible to optimize the use of the catalyst and thus reduce the catalyst replacement rate or increase the performance of the reactor.

L’invention a ainsi pour objet, selon un premier aspect, un réacteur d’hydroconversion d'une charge liquide d'hydrocarbures comprenant :The object of the invention is therefore, according to a first aspect, a hydroconversion reactor of a liquid hydrocarbon charge comprising:

- une enveloppe de réacteur (1),- a reactor shell (1),

- une pluralité de zones d’hydroconversion d’activités catalytiques différentes (Cn) délimitées par des parois internes horizontales (6) s'étendant sur la totalité du diamètre intérieur de ladite enveloppe du réacteur, chaque zone d’hydroconversion comprenant un lit bouillonnant de catalyseur,a plurality of hydroconversion zones of different catalytic activities (Cn) delimited by horizontal internal walls (6) extending over the entire internal diameter of said reactor shell, each hydroconversion zone comprising a bubbling bed of catalyst,

- un dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur d’une zone d’hydroconversion à une autre, constitué d’une boite de distribution du catalyseur (10) reliée aux différentes zones d’hydroconversion par des cannes (7) comprenant des moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d’hydroconversion par les cannes (7), les parois internes horizontales (6) empêchant le transfert de catalyseur d’une zone à une autre du réacteur, mais permettant le passage des fluides.- A device for withdrawing and injecting catalyst from one hydroconversion zone to another, consisting of a catalyst distribution box (10) connected to the various hydroconversion zones by rods (7) comprising means controlling the circulation of the catalyst between the various hydroconversion zones by the rods (7), the horizontal internal walls (6) preventing the transfer of catalyst from one zone to another of the reactor, but allowing the passage of fluids.

L’invention a également pour objet, selon un autre aspect, un procédé d’hydroconversion catalytique d'une charge liquide d'hydrocarbures au moyen d'hydrogène consistant à faire passer la charge liquide d'hydrocarbures et un courant d'hydrogène ou d'un gaz contenant de l'hydrogène de bas en haut à travers d’au moins un réacteur d’hydroconversion tel que décrit précédemment, dans lequel l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, est soutiré d’une zone d’hydroconversion et est injecté dans une autre zone d’hydroconversion ayant une activité catalytique plus faible.Another subject of the invention is, according to another aspect, a process for catalytic hydroconversion of a liquid charge of hydrocarbons by means of hydrogen consisting in passing the liquid charge of hydrocarbons and a stream of hydrogen or d 'a gas containing hydrogen from bottom to top through at least one hydroconversion reactor as described above, in which the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0, 01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded into the reactor, is withdrawn from a hydroconversion zone and is injected into another hydroconversion zone having a lower catalytic activity.

Le réacteur et le procédé selon l’invention peuvent également permettre d’augmenter l’activité catalytique moyenne dans le réacteur compartimenté en maintenant la consommation de catalyseur équivalente à un réacteur à lit bouillonnant classique, ne comprenant pas de pluralité de zones d’hydroconversion d’activités catalytiques différentes. On peut par exemple augmenter le niveau de l’activité catalytique, telles que l’activité hydrogénante, craquante ou désulfurante, et donc le niveau des transformations des charges traitées en augmentant légèrement la température ou la vitesse volumique horaire (WH), à iso taux de renouvellement du catalyseur (Crr). En outre, une activité catalytique améliorée permet de réduire la formation de sédiments dans le réacteur, et donc soit d’améliorer son opérabilité, soit d’augmenter la sévérité du procédé.The reactor and the process according to the invention can also make it possible to increase the average catalytic activity in the compartmentalized reactor while maintaining the consumption of catalyst equivalent to a conventional bubbling bed reactor, not comprising a plurality of hydroconversion zones d 'different catalytic activities. It is possible, for example, to increase the level of catalytic activity, such as the hydrogenating, crunching or desulfurizing activity, and therefore the level of transformations of the treated charges by slightly increasing the temperature or the hourly volume speed (WH), at iso catalyst renewal (Crr). In addition, an improved catalytic activity makes it possible to reduce the formation of sediments in the reactor, and therefore either to improve its operability or to increase the severity of the process.

L’introduction du principe de compartimentation du réacteur décrit ci-dessus conduit en effet à modifier la distribution âge du catalyseur. La figure 2 donne, pour un Crr de 2,5%, les distributions d’âge dans un réacteur quand ce réacteur est divisé en 4 compartiments. Dans le réacteur, le temps de séjour moyen du catalyseur reste égal à 40 jours. Cependant, comme le soutirage de catalyseur enlève du catalyseur plus âgé, l’âge moyen du catalyseur n’est plus que de 25 jours. De plus, la distribution des âges est également beaucoup moins large, moins de 20 % en poids du catalyseur ayant un âge supérieur à 40 jours et moins de 2 % en poids du catalyseur ayant un âge supérieur à deux fois l’âge moyen, soit 80 jours. De ce fait, cette distribution des âges du catalyseur conduit à un catalyseur plus actif par rapport à un catalyseur mis en œuvre dans un réacteur à un seul compartiment. La figure 3 compare les distributions des âges de la population de catalyseur dans un réacteur à lit bouillonnant noncompartimenté et dans un réacteur à lit bouillonnant compartimenté en 2, 3 et 4 zones avec soutirage et appoint globaux de catalyseur frais de 2,5 % par rapport au poids total du catalyseur dans le réacteur.The introduction of the principle of compartmentalization of the reactor described above in fact leads to modifying the age distribution of the catalyst. Figure 2 gives, for a Crr of 2.5%, the age distributions in a reactor when this reactor is divided into 4 compartments. In the reactor, the average residence time of the catalyst remains equal to 40 days. However, as the catalyst withdrawal removes older catalyst, the average age of the catalyst is only 25 days. In addition, the age distribution is also much less wide, less than 20% by weight of the catalyst having an age greater than 40 days and less than 2% by weight of the catalyst having an age greater than twice the average age, ie 80 days. Therefore, this age distribution of the catalyst leads to a more active catalyst compared to a catalyst used in a reactor with a single compartment. Figure 3 compares the age distributions of the catalyst population in a non-compartmentalized bubbling-bed reactor and in a bubbling-bed reactor divided into 2, 3 and 4 zones with overall withdrawal and make-up of fresh catalyst of 2.5% compared to the total weight of the catalyst in the reactor.

Description des figuresDescription of the figures

La figure 1 représente la distribution des âges de la population de catalyseur dans un réacteur à lit bouillonnant avec un soutirage et appoint journalier de catalyseur frais de 2,5 % par rapport à l’inventaire initial de catalyseur frais.FIG. 1 represents the age distribution of the catalyst population in a bubbling bed reactor with a withdrawal and daily intake of fresh catalyst of 2.5% compared to the initial inventory of fresh catalyst.

La figure 2 représente la distribution des âges de la population de catalyseur dans un réacteur à lit bouillonnant compartimenté en 4 zones avec soutirage et appoint globaux de catalyseur de frais de 2,5 % par rapport à l’inventaire initial de catalyseur frais.FIG. 2 represents the age distribution of the catalyst population in a bubbling bed reactor compartmentalized into 4 zones with overall withdrawal and top-up of fresh catalyst of 2.5% compared to the initial inventory of fresh catalyst.

La figure 3 représente une comparaison des distributions des âges de la population de catalyseur dans un réacteur à lit bouillonnant non-compartimenté et dans un réacteur à lit bouillonnant compartimenté en 2, 3 et 4 zones avec soutirage et appoint globaux de catalyseur frais de 2,5 % par rapport à l’inventaire initial de catalyseur frais.FIG. 3 represents a comparison of the distributions of the ages of the population of catalyst in a non-compartmentalized bubbling bed reactor and in a bubbling bed reactor divided into 2, 3 and 4 zones with overall withdrawal and make-up of fresh catalyst of 2, 5% compared to the initial fresh catalyst inventory.

La figure 4 illustre un réacteur à lit bouillonnant selon l’invention, avec 4 zones d’hydroconversion d’activité catalytique différentes.FIG. 4 illustrates a bubbling bed reactor according to the invention, with 4 hydroconversion zones with different catalytic activity.

Description détailléedetailed description

Le réacteur d’hydroconversion mis en œuvre dans le cadre de la présente invention est décrit plus en détails en se référant à la figure 4.The hydroconversion reactor used in the context of the present invention is described in more detail with reference to FIG. 4.

Le réacteur comprend une enveloppe de réacteur (1), ayant de préférence une paroi cylindrique.The reactor comprises a reactor shell (1), preferably having a cylindrical wall.

Il comprend une pluralité de zones d’hydroconversion d’activités catalytiques différentes (Cl, C2, C3, C4). En particulier, le réacteur comprend au moins deux zones d’hydroconversion d’activités catalytiques différentes, de préférence au moins trois zones, et plus préférentiellement quatre zones ou plus.It includes a plurality of hydroconversion zones with different catalytic activities (Cl, C2, C3, C4). In particular, the reactor comprises at least two hydroconversion zones with different catalytic activities, preferably at least three zones, and more preferably four or more zones.

Selon un mode particulier de réalisation, la zone d’hydroconversion présentant l’activité catalytique la plus élevée se situe au niveau le plus haut dans le réacteur, tandis que les zones situées en dessous présentent une activité d’autant plus faible qu’elles se trouvent à un niveau plus bas dans le réacteur.According to a particular embodiment, the hydroconversion zone exhibiting the highest catalytic activity is situated at the highest level in the reactor, while the zones situated below exhibit an activity which is all the lower as they are found at a lower level in the reactor.

Selon un autre mode particulier de réalisation, la zone d’hydroconversion présentant l’activité catalytique la plus faible se situe au niveau le plus haut dans le réacteur, tandis que les zones situées en dessous présentent une activité d’autant plus forte qu’elles se trouvent à un niveau plus bas dans le réacteur.According to another particular embodiment, the hydroconversion zone having the weakest catalytic activity is situated at the highest level in the reactor, while the zones situated below exhibit an activity which is all the stronger as they are at a lower level in the reactor.

La distribution de l’activité du catalyseur dans les différentes zones d’hydroconversion du réacteur est déterminée par les injections et soutirages de catalyseur effectués selon l’invention.The distribution of the activity of the catalyst in the various hydroconversion zones of the reactor is determined by the injections and withdrawals of catalyst carried out according to the invention.

Selon un mode préféré de réalisation, les zones d’hydroconversion présentent toutes substantiellement le même volume.According to a preferred embodiment, the hydroconversion zones all have substantially the same volume.

Les différentes zones sont délimitées par des parois internes horizontales (6) s'étendant sur la totalité du diamètre intérieur de l’enveloppe du réacteur. Ces parois internes horizontales empêchent le passage du catalyseur d’une zone à une autre du réacteur, mais permettent le passage des fluides, en particulier de la charge liquide d'hydrocarbures et du courant d'hydrogène ou d'un gaz contenant de l'hydrogène.The different zones are delimited by horizontal internal walls (6) extending over the entire inside diameter of the reactor casing. These horizontal internal walls prevent the passage of the catalyst from one zone to another of the reactor, but allow the passage of fluids, in particular the liquid charge of hydrocarbons and the stream of hydrogen or of a gas containing hydrogen.

Les parois internes horizontales (6) sont ainsi de préférence perforées, et peuvent par exemple être constituées d’une grille. Ce type de parois est similaire aux plateaux de distribution de charge usuellement mis en œuvre dans les réacteurs à lit bouillonnant.The horizontal internal walls (6) are thus preferably perforated, and can for example consist of a grid. This type of wall is similar to the charge distribution plates usually used in bubbling bed reactors.

La compartimentation horizontale des zones d’hydroconversion mises en œuvre dans le réacteur selon la présente demande permet une distribution radiale particulièrement homogène en limitant, voire en évitant, les chemins préférentiels.The horizontal compartmentalisation of the hydroconversion zones implemented in the reactor according to the present application allows a particularly homogeneous radial distribution by limiting, or even avoiding, the preferred paths.

Chaque zone d’hydroconversion comprend un lit bouillonnant de catalyseur. Selon un mode préféré de réalisation, les différentes zones d’hydroconversion comprennent un même catalyseur d’activité différente selon le niveau de désactivation.Each hydroconversion zone includes a bubbling bed of catalyst. According to a preferred embodiment, the different hydroconversion zones comprise the same catalyst with different activity depending on the deactivation level.

Le catalyseur d'hydroconversion utilisé dans le procédé d'hydroconversion selon l'invention contient de préférence un ou plusieurs éléments des groupes 4 à 12 du tableau périodique des éléments, qui peuvent être déposés sur un support ou non supportés. On peut avantageusement utiliser un catalyseur comprenant un support, de préférence amorphe, tels que de la silice, de l'alumine, de la silice-alumine, du dioxyde de titane ou des combinaisons de ces structures, et de manière très préférée de l'alumine, et au moins un métal du groupe VIII choisi parmi le nickel et le cobalt et de préférence le nickel, ledit élément du groupe VIII étant de préférence utilisé en association avec au moins un métal du groupe VIB choisi parmi le molybdène et le tungstène et de préférence, le métal du groupe VIB est le molybdène.The hydroconversion catalyst used in the hydroconversion process according to the invention preferably contains one or more elements from groups 4 to 12 of the periodic table of the elements, which can be deposited on a support or not supported. It is advantageously possible to use a catalyst comprising a support, preferably amorphous, such as silica, alumina, silica-alumina, titanium dioxide or combinations of these structures, and very preferably of the alumina, and at least one group VIII metal chosen from nickel and cobalt and preferably nickel, said group VIII element being preferably used in combination with at least one metal from group VIB chosen from molybdenum and tungsten and preferably, the metal of group VIB is molybdenum.

Avantageusement selon l'invention, le catalyseur d'hydroconversion mis en œuvre dans les différentes zones catalytiques est un catalyseur comprenant un support alumine et au moins un métal du groupe VIII choisi parmi le nickel et le cobalt, de préférence le nickel, ledit élément du groupe VIII étant utilisé en association avec au moins un métal du groupe VIB choisi parmi le molybdène et le tungstène, de préférence, le métal du groupe VIB est le molybdène. De préférence, le catalyseur d'hydroconversion comprend le nickel en tant qu'élément du groupe VIII et le molybdène en tant qu'élément du groupe VIB.Advantageously according to the invention, the hydroconversion catalyst used in the various catalytic zones is a catalyst comprising an alumina support and at least one metal from group VIII chosen from nickel and cobalt, preferably nickel, said element of the group VIII being used in combination with at least one metal from group VIB chosen from molybdenum and tungsten, preferably the metal from group VIB is molybdenum. Preferably, the hydroconversion catalyst comprises nickel as part of group VIII and molybdenum as part of group VIB.

La teneur en nickel est avantageusement comprise entre 0,5 à 10 % exprimée en poids d'oxyde de nickel (NiO) et de préférence entre 1 à 6 % poids, et la teneur en molybdène est avantageusement comprise entre 1 et 30 % exprimée en poids de trioxyde de molybdène (ΜοΟβ) et de préférence entre 4 et 20 % poids.The nickel content is advantageously between 0.5 to 10% expressed by weight of nickel oxide (NiO) and preferably between 1 to 6% by weight, and the molybdenum content is advantageously between 1 and 30% expressed in weight of molybdenum trioxide (ΜοΟβ) and preferably between 4 and 20% by weight.

Ce catalyseur est avantageusement utilisé sous forme d'extrudés ou de billes, dont la taille est de préférence comprise entre 0,5 et 4 mm. Ainsi, le catalyseur est mis en œuvre en lit expansé, dit lit bouillonnant. On peut également faire référence à l’expression catalyseur expansé pour désigner un tel catalyseur mis en œuvre en lit expansé.This catalyst is advantageously used in the form of extrudates or beads, the size of which is preferably between 0.5 and 4 mm. Thus, the catalyst is used in an expanded bed, called a bubbling bed. One can also refer to the expression expanded catalyst to designate such a catalyst used in an expanded bed.

En plus de ce type de catalyseur, un autre type de catalyseur dit slurry selon la terminologie anglo-saxonne ou dénommé comme catalyseur entraîné ou encore catalyseur dispersé peut être utilisé dans le procédé selon l'invention, en mélange avec le catalyseur expansé. Ledit catalyseur slurry présente une granulométrie et une densité adaptées à son entraînement. Par exemple, le catalyseur slurry a une taille inférieure à 500 μπι. On entend par entraînement du catalyseur dispersé, sa mise en circulation dans les zones catalytiques par les flux liquides, ledit catalyseur dispersé circulant avec la charge dans lesdites zones catalytiques, et étant soit entraîné en dehors du réacteur par le liquide, soit soutiré desdites zones au moyen d’un dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur décrit ci-dessous.In addition to this type of catalyst, another type of catalyst known as slurry according to English terminology or called as entrained catalyst or even dispersed catalyst can be used in the process according to the invention, in admixture with the expanded catalyst. Said slurry catalyst has a particle size and a density adapted to its training. For example, the slurry catalyst has a size less than 500 μπι. By entrainment of the dispersed catalyst is meant its circulation in the catalytic zones by the liquid flows, said dispersed catalyst circulating with the charge in said catalytic zones, and being either entrained outside the reactor by the liquid, or withdrawn from said zones at by means of a device for withdrawing and injecting catalyst described below.

Le réacteur d’hydroconversion selon l’invention comprend en outre un dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur d’une zone d’hydroconversion à une autre.The hydroconversion reactor according to the invention further comprises a device for withdrawing and injecting catalyst from one hydroconversion zone to another.

Le dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur est constitué d’une boite de distribution du catalyseur (10) reliée à au moins deux zones d’hydroconversion par des cannes (7) permettant l’extraction de catalyseur d’une zone catalytique vers la boite de distribution, et la décharge de catalyseur de la boite de distribution vers l’une des zones catalytiques.The catalyst withdrawal and injection device consists of a catalyst distribution box (10) connected to at least two hydroconversion zones by rods (7) allowing the extraction of catalyst from a catalytic zone to the distribution box, and the catalyst discharge from the distribution box to one of the catalytic zones.

Selon un mode de préféré réalisation, la boite de distribution du catalyseur (10) est reliée aux différentes zones d’hydroconversion présentes dans le réacteur.According to a preferred embodiment, the catalyst distribution box (10) is connected to the various hydroconversion zones present in the reactor.

Ces cannes (7) comprennent des moyens de contrôle de la circulation du catalyseur par les cannes (7), entre les différentes zones d’hydroconversion. Ces moyens de contrôle comportent de préférence des vannes (8). Ils peuvent également comprendre d’autres éléments tels que des pompes, des bacs de stockage, etc.These rods (7) comprise means for controlling the circulation of the catalyst by the rods (7), between the various hydroconversion zones. These control means preferably include valves (8). They may also include other elements such as pumps, storage bins, etc.

De préférence, les moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d’hydroconversion par les cannes (7) comportent des vannes (8), chaque canne (7) comportant une vanne (8).Preferably, the means for controlling the circulation of the catalyst between the different hydroconversion zones by the rods (7) comprise valves (8), each rod (7) comprising a valve (8).

Le dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur peut également comprendre une ligne d’entrée et de sortie du catalyseur, ou alternativement, une ligne d’entrée de catalyseur (11) et une ligne de sortie du catalyseur (12) permettant l’ajout de catalyseur et l’extraction du catalyseur usé.The device for withdrawing and injecting catalyst can also comprise a line for entering and leaving the catalyst, or alternatively, a line for entering the catalyst (11) and a line for leaving the catalyst (12) allowing the addition of catalyst and extraction of spent catalyst.

Le catalyseur est de préférence véhiculé lors de l’injection et de l’extraction par le dispositif de soutirage et d’injection avec un fluide vecteur. Le fluide vecteur lors du soutirage est le liquide présent dans le réacteur. Lors de l’injection, le fluide vecteur peut être le même fluide ou un distillât sous vide (VGO), un distillât sous vide lourd (HVGO), un distillât atmosphérique (AGO), ou toute autre charge liquide hydrocarbonée.The catalyst is preferably conveyed during injection and extraction by the withdrawal and injection device with a carrier fluid. The carrier fluid during withdrawal is the liquid present in the reactor. During the injection, the carrier fluid can be the same fluid or a vacuum distillate (VGO), a heavy vacuum distillate (HVGO), an atmospheric distillate (AGO), or any other hydrocarbon-based liquid charge.

Le catalyseur usé peut ensuite être envoyé dans une zone de régénération dans laquelle on élimine le carbone et le soufre qu'il renferme. Il est également possible d'envoyer le catalyseur usé soutiré du réacteur dans une zone de réjuvénation dans laquelle on élimine la majeure partie des métaux déposés, avant d'envoyer le catalyseur usé et réjuvéné dans une zone de régénération dans laquelle on élimine le carbone et le soufre qu'il renferme.The spent catalyst can then be sent to a regeneration zone in which the carbon and the sulfur which it contains are removed. It is also possible to send the spent catalyst withdrawn from the reactor to a rejuvenation zone in which most of the deposited metals are removed, before sending the spent and rejuvenated catalyst to a regeneration area in which the carbon is removed and the sulfur it contains.

Le catalyseur régénéré ou réjuvéné peut ensuite être réintroduit dans le réacteur selon l’invention, éventuellement en association avec du catalyseur frais, par ligne d’entrée de catalyseur (11).The regenerated or rejuvenated catalyst can then be reintroduced into the reactor according to the invention, optionally in combination with fresh catalyst, via the catalyst inlet line (11).

Le réacteur selon l’invention peut également comprendre une chambre d’injection de la charge (14), dans laquelle la charge liquide d'hydrocarbures et de l’hydrogène sont introduits par un conduit d’alimentation (3) situé au fond du réacteur (1). L’hydrogène peut être introduit sous forme d’un courant d'hydrogène pur ou d'un gaz contenant de l'hydrogène.The reactor according to the invention may also include a charge injection chamber (14), into which the liquid charge of hydrocarbons and hydrogen are introduced through a supply pipe (3) located at the bottom of the reactor (1). Hydrogen can be introduced as a stream of pure hydrogen or as a hydrogen-containing gas.

Le plateau de distribution de charge (6) situé au-dessus de la chambre d’injection (14) permet de répartir la charge de manière homogène sur toute la section du réacteur.The load distribution plate (6) located above the injection chamber (14) allows the load to be distributed homogeneously over the entire section of the reactor.

La charge traitée dans le procédé selon l'invention est une charge liquide d'hydrocarbures, comme par exemple un pétrole brut. Il s’agit de préférence une charge lourde d’hydrocarbures (appelée résidu). Avantageusement, cette charge est une charge comprenant des fractions d'hydrocarbures produites dans la raffinerie. Les charges selon l'invention incluent des charges contenant des fractions d'hydrocarbures dont au moins 50 % poids ont une température d'ébullition supérieure à 300°C, des résidus atmosphériques et/ou des résidus sous vide, des résidus atmosphériques et/ou sous vide issus de l'hydrotraitement, de l'hydrocraquage et/ou de l'hydroconversion, des distillais sous vide issus du fractionnement primaire, dit straight run selon la terminologie anglo-saxonne, ou raffinés, des coupes provenant d'une unité de craquage comme le FCC, l’hydrocraquage, le cokage ou la viscoréduction, des coupes aromatiques extraites d'une unité de production de lubrifiants, des huiles désasphaltées issues d'une unité de désasphaltage, des asphaltes issus d'une unité de désasphaltage ou des charges d'hydrocarbures similaires, ou une combinaison de ces charges fraîches et/ou des effluents raffinés. Ladite charge peut également contenir une fraction résiduelle issue de la liquéfaction directe de charbon (un résidu atmosphérique et/ou un résidu sous vide issu par exemple du procédé H-Coal™), un distillât sous vide issu de la liquéfaction directe de charbon, comme par exemple le procédé H-Coal™, des résidus de pyrolyse du charbon ou d'huiles de schiste, ou encore une fraction résiduelle issue de la liquéfaction directe de la biomasse lignocellulosique seule ou en mélange avec du charbon et/ou une fraction pétrolière fraîche et/ou raffinée. De préférence, la charge traitée dans le cadre de la présente invention est constituée de fractions d'hydrocarbures issues d'un pétrole brut ou de la distillation atmosphérique d'un pétrole brut ou de la distillation sous vide d'un pétrole brut, lesdites charges contenant au moins 50% poids d'une fraction ayant une température d'ébullition initiale d'au moins 300°C, de préférence d'au moins 350°C et de manière préférée d'au moins 375°C et de manière plus préférée des résidus sous vide ayant une température d'ébullition d'au moins 450°C, de préférence d'au moins 500°C et de manière préférée d'au moins 540°C.The feedstock treated in the process according to the invention is a liquid feedstock of hydrocarbons, such as, for example, crude oil. It is preferably a heavy load of hydrocarbons (called residue). Advantageously, this feedstock is a feedstock comprising fractions of hydrocarbons produced in the refinery. The fillers according to the invention include fillers containing hydrocarbon fractions of which at least 50% by weight have a boiling temperature above 300 ° C., atmospheric residues and / or vacuum residues, atmospheric residues and / or vacuum from hydrotreating, hydrocracking and / or hydroconversion, vacuum distillates from primary fractionation, called straight run according to English terminology, or refined, cuts coming from a unit of cracking like FCC, hydrocracking, coking or visbreaking, aromatic cuts extracted from a lubricant production unit, deasphalted oils from a deasphalting unit, asphalts from a deasphalting unit or similar hydrocarbon feedstocks, or a combination of these fresh feedstocks and / or refined effluents. Said feed can also contain a residual fraction resulting from the direct liquefaction of coal (an atmospheric residue and / or a vacuum residue resulting for example from the H-Coal ™ process), a vacuum distillate resulting from the direct liquefaction of coal, such as for example the H-Coal ™ process, residues of pyrolysis of coal or shale oils, or else a residual fraction resulting from the direct liquefaction of lignocellulosic biomass alone or in mixture with coal and / or a fresh petroleum fraction and / or refined. Preferably, the feedstock treated in the context of the present invention consists of hydrocarbon fractions resulting from a crude oil or from the atmospheric distillation of a crude oil or from the vacuum distillation of a crude oil, said feeds containing at least 50% by weight of a fraction having an initial boiling temperature of at least 300 ° C, preferably at least 350 ° C and preferably at least 375 ° C and more preferably vacuum residues having a boiling temperature of at least 450 ° C, preferably at least 500 ° C and more preferably at least 540 ° C.

Généralement les charges traitées dans le procédé selon l'invention peuvent contenir des impuretés, comme des métaux, du soufre, de l'azote, du carbone de Conradson et des composés insolubles à l'heptane, également appelés asphaltènes C7. Ces charges sont en effet généralement riches en impuretés avec des teneurs en métaux supérieures à 20 ppm, de préférence supérieures à 100 ppm. La teneur en soufre est supérieure à 0,1 % poids, préférentiellement supérieure à 1 % poids, et de préférence supérieure à 2% poids. Le taux d'asphaltènes C7 s'élève au minimum à 0,1 % poids et est de préférence supérieur à 3% poids. Les asphaltènes C7 sont des composés connus pour inhiber la conversion de coupes résiduelles, à la fois par leur aptitude à former des résidus hydrocarbonés lourds, communément appelés coke, et par leur tendance à produire des sédiments qui limitent fortement l'opérabilité des unités d'hydrotraitement et d'hydroconversion. La teneur en carbone Conradson est supérieure à 0,5% poids, et de préférence d'au moins 5% poids. La teneur en carbone Conradson est définie par la norme ASTM D 482 et représente pour l'homme du métier une évaluation bien connue de la quantité de résidus de carbone produit après une pyrolyse sous des conditions standards de température et de pression.Generally, the feeds treated in the process according to the invention may contain impurities, such as metals, sulfur, nitrogen, Conradson carbon and compounds insoluble in heptane, also called C7 asphaltenes. These fillers are in fact generally rich in impurities with metal contents greater than 20 ppm, preferably greater than 100 ppm. The sulfur content is greater than 0.1% by weight, preferably greater than 1% by weight, and preferably greater than 2% by weight. The level of C7 asphaltenes is at least 0.1% by weight and is preferably greater than 3% by weight. Asphaltenes C7 are compounds known to inhibit the conversion of residual cuts, both by their ability to form heavy hydrocarbon residues, commonly called coke, and by their tendency to produce sediments which greatly limit the operability of the units of hydrotreating and hydroconversion. The Conradson carbon content is greater than 0.5% by weight, and preferably at least 5% by weight. The Conradson carbon content is defined by standard ASTM D 482 and represents for a person skilled in the art a well-known evaluation of the quantity of carbon residues produced after pyrolysis under standard conditions of temperature and pressure.

La charge liquide d'hydrocarbures et l’hydrogène sont introduits dans le réacteur (1) par la ligne (3). Le réacteur peut en outre comprendre une ligne de recyclage (2) interne ou externe reliée à une pompe d’ébullition (4) pouvant être interne ou externe au réacteur, qui assure un débit d’alimentation d’une coupe recyclée dans le réacteur (1) par le conduit (15). La pompe (4) est reliée au conduit (15) de réinjection de la charge an bas du réacteur. Si le recyclage est interne au réacteur, le conduit (15) se situe à l’intérieur du réacteur, si le recyclage est externe, le conduit (15) se situe à l’extérieur du réacteur, comme illustré à la figure 4.The liquid hydrocarbon charge and hydrogen are introduced into the reactor (1) via line (3). The reactor can also comprise an internal or external recycling line (2) connected to a boiling pump (4) which can be internal or external to the reactor, which ensures a supply flow rate of a recycled cup in the reactor ( 1) through the conduit (15). The pump (4) is connected to the feed reinjection pipe (15) at the bottom of the reactor. If the recycling is internal to the reactor, the conduit (15) is located inside the reactor, if the recycling is external, the conduit (15) is located outside the reactor, as illustrated in FIG. 4.

Le débit total de différentes alimentations est suffisant pour maintenir le lit catalytique en ébullition. Dans la configuration avec une pompe d’ébullition, la pompe (4) permet notamment le maintien du catalyseur en lit bouillonnant par recyclage continu d'au moins une partie d'une fraction liquide avantageusement soutirée en tête du réacteur et réinjectée en bas du réacteur par le conduit (15).The total flow of different feeds is sufficient to keep the catalytic bed in boiling. In the configuration with a boiling pump, the pump (4) makes it possible in particular to maintain the catalyst in a bubbling bed by continuous recycling of at least part of a liquid fraction advantageously drawn off at the head of the reactor and reinjected at the bottom of the reactor. through the conduit (15).

Lorsqu’un recyclage est opéré, la charge liquide d'hydrocarbures et l’hydrogène introduits par le conduit (3) sont mélangés, dans la chambre d’injection (14), à la charge recyclée introduite par le conduit (15).When recycling is carried out, the liquid hydrocarbon charge and the hydrogen introduced through the line (3) are mixed, in the injection chamber (14), with the recycled charge introduced through the line (15).

Le réacteur selon l’invention peut comprendre un conduit de sortie (9) de la charge traitée (effluent d’hydroconversion).The reactor according to the invention may include an outlet conduit (9) for the treated charge (hydroconversion effluent).

Une partie de la charge traitée quitte le réacteur via le conduit (9) tandis que le reste de la charge est renvoyée dans le conduit de recyclage, qui peut être interne (2) ou externe.Part of the treated charge leaves the reactor via the conduit (9) while the rest of the charge is returned to the recycling conduit, which can be internal (2) or external.

Outre le réacteur d’hydroconversion précédemment décrit, l’invention a également pour objet un procédé d’hydroconversion mettant en œuvre ledit réacteur.In addition to the hydroconversion reactor described above, the invention also relates to a hydroconversion process using said reactor.

En particulier, la présente invention a pour objet un procédé d’hydroconversion catalytique d'une charge liquide d'hydrocarbures au moyen d'hydrogène consistant à faire passer la charge liquide d'hydrocarbures et un courant d'hydrogène ou d'un gaz contenant de l'hydrogène au travers d’au moins un réacteur d’hydroconversion comprenant :In particular, the subject of the present invention is a process for catalytic hydroconversion of a liquid charge of hydrocarbons by means of hydrogen consisting in passing the liquid charge of hydrocarbons and a stream of hydrogen or of a gas containing hydrogen through at least one hydroconversion reactor comprising:

- une enveloppe de réacteur (1),- a reactor shell (1),

- une pluralité de zones d’hydroconversion d’activités catalytiques différentes (Cn) délimitées par des parois internes horizontales (6) s'étendant sur la totalité du diamètre intérieur de ladite enveloppe du réacteur, chaque zone d’hydroconversion comprenant un lit bouillonnant de catalyseur,a plurality of hydroconversion zones of different catalytic activities (Cn) delimited by horizontal internal walls (6) extending over the entire internal diameter of said reactor shell, each hydroconversion zone comprising a bubbling bed of catalyst,

- un dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur d’une zone d’hydroconversion à une autre, constitué d’une boite de distribution du catalyseur (10) reliée à au moins deux zones d’hydroconversion par des cannes (7) comprenant des moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d’hydroconversion par les cannes (7), les parois internes horizontales (6) empêchant le transfert de catalyseur d’une zone à une autre du réacteur, mais permettant le passage des fluides, et dans lequel l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, est soutiré d’une zone d’hydroconversion et est injecté dans une autre zone d’hydroconversion ayant une activité catalytique plus faible.- A device for withdrawing and injecting catalyst from one hydroconversion zone to another, consisting of a catalyst distribution box (10) connected to at least two hydroconversion zones by rods (7) comprising means for controlling the circulation of the catalyst between the various hydroconversion zones by the rods (7), the horizontal internal walls (6) preventing the transfer of catalyst from one zone to another of the reactor, but allowing the passage of the fluids, and in which the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded in the reactor, is withdrawn from a hydroconversion zone and is injected into another hydroconversion zone having a lower catalytic activity.

Le réacteur d’hydroconversion, la charge et le catalyseur mis en œuvre dans le procédé selon l’invention sont tels que décrits précédemment. Selon un mode préféré de réalisation, le procédé selon l’invention met en œuvre plusieurs réacteurs tels que décrits précédemment, en série, de préférence deux réacteurs en série, et de manière plus préférée trois réacteurs en série.The hydroconversion reactor, the feedstock and the catalyst used in the process according to the invention are as described above. According to a preferred embodiment, the method according to the invention implements several reactors as described above, in series, preferably two reactors in series, and more preferably three reactors in series.

Lorsque le procédé met en œuvre plusieurs réacteurs selon l’invention en série, le taux de remplacement du catalyseur dans chaque réacteur peut être le même. De préférence, le taux de remplacement du catalyseur est plus élevé dans le premier réacteur que dans le deuxième réacteur en raison de la différence de la quantité d’impuretés introduites dans chaque réacteur. Pour la même raison, pour chacun des réacteurs en série, le taux de remplacement du catalyseur est de préférence moins élevé que celui du réacteur précédent et plus élevé que celui du réacteur suivant.When the process uses several reactors according to the invention in series, the rate of replacement of the catalyst in each reactor can be the same. Preferably, the catalyst replacement rate is higher in the first reactor than in the second reactor due to the difference in the amount of impurities introduced into each reactor. For the same reason, for each of the reactors in series, the rate of replacement of the catalyst is preferably lower than that of the preceding reactor and higher than that of the following reactor.

Dans le cadre du procédé selon l’invention, le dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur comprend de préférence une ligne d’entrée et de sortie du catalyseur, ou alternativement, une ligne d’entrée de catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné (11) et une ligne de sortie du catalyseur usé (12).In the context of the process according to the invention, the device for withdrawing and injecting catalyst preferably comprises an inlet and outlet line for the catalyst, or alternatively, an inlet line for fresh and / or regenerated catalyst and / or rejuvenated (11) and an outlet line for the spent catalyst (12).

Dans une zone d’hydroconversion, le remplacement de catalyseur se fait par soutirage d’une partie du catalyseur présent et par injection de catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné.In a hydroconversion zone, the catalyst is replaced by withdrawing part of the present catalyst and by injecting fresh and / or regenerated and / or rejuvenated catalyst.

Dans un mode de réalisation, le catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné est d’abord ajouté dans une zone d’hydroconversion avant que le soutirage de catalyseur ait eu lieu.In one embodiment, the fresh and / or regenerated and / or rejuvenated catalyst is first added to a hydroconversion zone before the withdrawal of catalyst has taken place.

Dans un mode de réalisation préféré, on soutire d’abord une partie du catalyseur présent dans la zone, typiquement entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, avant d’ajouter du catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné.In a preferred embodiment, part of the catalyst present in the zone is first drawn off, typically between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded into the reactor, before adding fresh catalyst and / or regenerated and / or rejuvenated.

Ainsi, le soutirage de l’appoint de catalyseur d’une zone d’hydroconversion et son injection dans une autre zone d’hydroconversion ayant une activité catalytique plus faible, peut comprendre les étapes ci-dessous, les moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d’hydroconversion par les cannes (7) comportant des vannes (8), et chaque canne (7) comportant une vanne (8) :Thus, the withdrawal of the catalyst add-on from a hydroconversion zone and its injection into another hydroconversion zone having a lower catalytic activity, can comprise the steps below, the means for controlling the circulation of the catalyst between the different hydroconversion zones by the rods (7) comprising valves (8), and each rod (7) comprising a valve (8):

i. l’ouverture de la vanne (8.Cn) contrôlant la circulation du catalyseur au travers de la canne (7) présente dans la zone (Cn) de plus faible activité catalytique de manière à permettre la connexion entre la zone (Cn) et la boîte de distribution de catalyseur (10), les autres vannes (8) restant fermées, ii. le soutirage de l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, depuis la zone (Cn) vers la boîte de distribution (10), iii. la fermeture de la vanne (8.Cn), iv. l’extraction, par la ligne de sortie du catalyseur usé (12), du catalyseur soutiré,i. the opening of the valve (8.C n ) controlling the circulation of the catalyst through the rod (7) present in the zone (C n ) of lower catalytic activity so as to allow the connection between the zone (C n ) and the catalyst distribution box (10), the other valves (8) remaining closed, ii. the withdrawal of the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded in the reactor, from zone (C n ) towards the distribution box (10), iii. closing the valve (8.C n ), iv. the extraction, by the outlet line of the spent catalyst (12), of the withdrawn catalyst,

v. l’ouverture de la vanne (8.Cn+i) contrôlant la circulation du catalyseur au travers de la canne (7) présente dans la zone (Cn+i) d’activité catalytique supérieure à la zone (Cn) de manière à permettre la connexion entre la zone (Cn+i) et la boîte de distribution de catalyseur (10), les autres vannes (8) restant fermées, vi. le soutirage l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, depuis la zone (Cn+i) vers la boîte de distribution (10), vii. la fermeture de la vanne (8.Cn+i) et l’ouverture de la vanne (8.Cn), viii. l’injection de l’appoint de catalyseur contenu dans la boîte de distribution (10) dans la zone (Cn) de plus faible activité catalytique, et la fermeture de la vanne (8. Cn), ix. optionnellement, la répétition des étapes v. à viii. pour réaliser le soutirage et l’appoint de catalyseur dans chacune des zones d’hydroconversion du réacteur,v. the opening of the valve (8.C n + i) controlling the circulation of the catalyst through the rod (7) present in the zone (C n + i) of catalytic activity greater than the zone (C n ) so as to allow the connection between the zone (C n + i) and the catalyst distribution box (10), the other valves (8) remaining closed, vi. withdrawing the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded in the reactor, from the zone (C n + i) towards the distribution box (10), vii. closing the valve (8.C n + i) and opening the valve (8.C n ), viii. injecting the extra catalyst contained in the distribution box (10) into the zone (C n ) of lower catalytic activity, and closing the valve (8. C n ), ix. optionally, repeating steps v. to viii. to carry out the withdrawal and the addition of catalyst in each of the hydroconversion zones of the reactor,

x. l’ouverture de la vanne (8.Cn+x) contrôlant la circulation du catalyseur au travers de la canne (7) présente dans la zone (Cn+X) d’activité catalytique la plus élevée, xi. l’injection, dans la zone (Cn+X), de l’équivalent d’un appoint en catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur contenu dans la boîte de distribution (10) par la ligne d’entrée de catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné (11).x. the opening of the valve (8.C n + x ) controlling the circulation of the catalyst through the rod (7) present in the zone (C n + X ) of highest catalytic activity, xi. the injection, in the zone (C n + X ), of the equivalent of an addition of fresh and / or regenerated and / or rejuvenated catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded into the reactor contained in the distribution box (10) via the fresh and / or regenerated and / or rejuvenated catalyst inlet line (11).

Selon un mode particulier de réalisation, on soutire et on injecte la même quantité d’appoint en catalyseur dans chaque zone d’hydroconversion du réacteur.According to a particular embodiment, the same amount of catalyst add-on is drawn off and injected into each hydroconversion zone of the reactor.

Selon un mode préféré de réalisation, l’appoint de catalyseur injecté à l’étape xi. est un catalyseur frais.According to a preferred embodiment, the addition of catalyst injected in step xi. is a fresh catalyst.

En se référant plus précisément au mode de réalisation particulier illustré sur la figure 4, dans lequel le réacteur comprend quatre zones catalytiques d’activités différentes, où la zone catalytique présentant l’activité catalytique la plus élevée se situe au niveau le plus haut dans le réacteur, tandis que les zones situées en dessous présentent une activité d’autant plus faible qu’elles se trouvent à un niveau plus bas dans le réacteur, le soutirage et l’appoint de catalyseur se fait selon étapes suivantes :With more specific reference to the particular embodiment illustrated in FIG. 4, in which the reactor comprises four catalytic zones of different activities, where the catalytic zone exhibiting the highest catalytic activity is situated at the highest level in the reactor, while the zones situated below have an activity which is all the lower as they are at a lower level in the reactor, the withdrawal and the addition of catalyst are carried out according to the following stages:

i. l’ouverture de la vanne (8.C4) pour permettre la connexion entre le compartiment (C4) ayant la plus faible activité catalytique et la boîte de distribution de catalyseur (10). Les autres vannes (8.Cn) restent fermées, ii. le soutirage d’une partie du catalyseur du compartiment (C4) dans la boîte de distribution de catalyseur (10), iii. la fermeture de la vanne (8.C4) pour isoler le compartiment (C4), iv. l’extraction du catalyseur contenu dans la boite (10) vers un bac de stockage du catalyseur usé (non représenté),i. opening the valve (8.C4) to allow connection between the compartment (C4) having the lowest catalytic activity and the catalyst distribution box (10). The other valves (8.Cn) remain closed, ii. withdrawing part of the catalyst from the compartment (C4) in the catalyst distribution box (10), iii. closing the valve (8.C4) to isolate the compartment (C4), iv. extracting the catalyst contained in the box (10) to a spent catalyst storage tank (not shown),

v. l’ouverture de la vanne (8.C3) pour permettre la connexion entre le compartiment (C3) et la boîte de distribution de catalyseur (10), vi. le soutirage d’une partie du catalyseur du compartiment C3 dans la boîte (10).v. opening the valve (8.C3) to allow connection between the compartment (C3) and the catalyst distribution box (10), vi. the withdrawal of part of the catalyst from compartment C3 in the box (10).

vii. la fermeture de la vanne (8.C3) et l’ouverture de la vanne (8.C4).vii. closing the valve (8.C3) and opening the valve (8.C4).

viii. l’injection du catalyseur soutiré du compartiment C3, contenu dans la boîte de catalyseur (10), dans le compartiment (C4) et fermeture de la vanne (8.C4).viii. injecting the catalyst withdrawn from compartment C3, contained in the catalyst box (10), into the compartment (C4) and closing the valve (8.C4).

Les étapes de vi. à viii. sont répétées pour soutirer et faire l’appoint en catalyseur des compartiments (C2) et (C3), puis (Cl) et (C2).The steps in vi. to viii. are repeated to draw off and add catalyst from compartments (C2) and (C3), then (Cl) and (C2).

À la fin de ce processus de transvasement de catalyseur d’un compartiment à un autre, le compartiment (Cl) se trouve avec un déficit en catalyseur équivalent à la quantité de catalyseur soutirée au départ du compartiment (C4). Pour compenser ce déficit, l’appoint en catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné est réalisé au niveau du compartiment (Cl).At the end of this process of transferring catalyst from one compartment to another, the compartment (Cl) is with a catalyst deficit equivalent to the amount of catalyst withdrawn from the compartment (C4). To compensate for this deficit, the fresh and / or regenerated and / or rejuvenated catalyst is added to the compartment (Cl).

Selon un mode préféré de réalisation, l’appoint de catalyseur injecté dans le compartiment (Cl) est un catalyseur frais.According to a preferred embodiment, the addition of catalyst injected into the compartment (Cl) is a fresh catalyst.

On ne sort pas du cadre de l’invention si la zone d’hydroconversion de laquelle l’appoint de catalyseur est soutiré et la zone d’hydroconversion ayant une activité catalytique plus faible dans laquelle le catalyseur soutiré est injecté ne sont pas des zones adjacentes. Par exemple, dans le cas d’un réacteur comportant quatre zones comme celui représenté à la figure 4, un soutirage peut être réalisé dans la zone C2, et l’injection du catalyseur soutiré de la zone C2 peut être effectuée dans la zone C4. La séquence peut se poursuivre en soutirant de la zone C3 l’appoint de catalyseur, et en injectant cet appoint issu de C3 dans la zone C2, puis en soutirant de la zone Cl l’appoint de catalyseur et en injectant cet appoint issu de Cl dans la zone C3. Tout autre ordre peut être établi. L’ordre des zones adopté dans le processus de transvasement de catalyseur d’une zone à l’autre détermine la distribution de l’activité du catalyseur dans les différentes zones d’hydroconversion.It does not depart from the scope of the invention if the hydroconversion zone from which the add-on catalyst is withdrawn and the hydroconversion zone having a lower catalytic activity into which the withdrawn catalyst is injected are not adjacent zones . For example, in the case of a reactor comprising four zones like that shown in FIG. 4, a withdrawal can be carried out in zone C2, and the injection of the catalyst withdrawn from zone C2 can be carried out in zone C4. The sequence can be continued by withdrawing from the zone C3 the addition of catalyst, and by injecting this supplement originating from C3 in the zone C2, then by withdrawing from the zone C1 the supplement of catalyst and by injecting this supplement originating from Cl in zone C3. Any other order may be established. The order of the zones adopted in the process of transferring catalyst from one zone to another determines the distribution of the activity of the catalyst in the different hydroconversion zones.

L’hydroconversion est réalisée dans des conditions bien connues de l’homme du métier. En particulier, le procédé selon l’invention peut être opéré à une pression absolue comprise entre 2 et 35 MPa, de préférence entre 5 et 25 MPa et de manière préférée, entre 6 et 20 MPa, à une température comprise entre 300 et 550°C et de préférence comprise entre 350 et 500°C et d'une manière préférée comprise entre 370 et 450°C, et d'une manière encore préférée comprise entre 390 et 430°C. La vitesse volumique horaire (WH) par rapport au volume de chaque réacteur est comprise entre 0,05 h'1 et 10 h'1, de préférence entre 0,1 h'1 et 5 h'1 et de manière préférée entre 0,15 h'1 et 2 h'1.Hydroconversion is carried out under conditions well known to those skilled in the art. In particular, the method according to the invention can be operated at an absolute pressure of between 2 and 35 MPa, preferably between 5 and 25 MPa and preferably, between 6 and 20 MPa, at a temperature between 300 and 550 ° C and preferably between 350 and 500 ° C and preferably between 370 and 450 ° C, and more preferably between 390 and 430 ° C. The hourly space velocity (WH) relative to the volume of each reactor is between 0.05 h ' 1 and 10 h' 1 , preferably between 0.1 h ' 1 and 5 h' 1 and preferably between 0, 15 h -1 and 2 h -1.

La quantité d'hydrogène mélangée à la charge est de préférence comprise entre 50 et 5000 3 3 normaux mètres cube (Nm ) par mètre cube (m ) de charge liquide pris dans des conditions standards de température et pression, de manière préférée entre 100 et 2000 Nm / m et deThe quantity of hydrogen mixed with the feed is preferably between 50 and 5000 3 3 normal cubic meters (Nm) per cubic meter (m) of liquid feed taken under standard conditions of temperature and pressure, preferably between 100 and 2000 Nm / m and from

3 manière très préférée entre 200 et 1000 Nm /m .3 very preferably between 200 and 1000 Nm / m.

À l’issu du procédé d’hydroconversion selon l’invention, la charge traitée par hydroconversion est récupérée en sortie de réacteur par le conduit (9).At the end of the hydroconversion process according to the invention, the charge treated by hydroconversion is recovered at the outlet of the reactor by the conduit (9).

Les exemples suivants illustrent l’invention sans en limiter la portée.The following examples illustrate the invention without limiting its scope.

EXEMPLESEXAMPLES

ChargeCharge

La charge lourde est un résidu sous vide (RSV) provenant d’un brut Oural et dont les principales caractéristiques sont présentées dans le Tableau 1 ci-après.The heavy load is a vacuum residue (RSV) from a Ural crude oil, the main characteristics of which are presented in Table 1 below.

Tableau 1 : Composition de la chargeTable 1: Composition of the load

Charge Charge RSV Oural RSV Urals Teneur en 540°C+ 540 ° C + content %poids %weight 83 83 Densité Density 1,00 1.00 Viscosité à 100 °C Viscosity at 100 ° C cSt cSt 533 533 Nickel + Vanadium Nickel + Vanadium ppm ppm 233 233 Soufre Sulfur %poids %weight 2,98 2.98 Azote Nitrogen ppm ppm 4600 4600 Carbone Conradson Conradson carbon %poids %weight 16,4 16.4

Cette charge lourde RSV est la même charge fraîche pour les différents exemples.This heavy load RSV is the same fresh load for the different examples.

Exemple I : Exemple comparatif.Example I: Comparative example.

Dans cet exemple, on illustre l'état de l'art dans un schéma de procédé avec un réacteur à lit bouillonnant qui n’est pas compartimenté. La charge fraîche du tableau 1 est envoyée en totalité et en présence d'hydrogène dans le réacteur d'hydroconversion fonctionnant en lit bouillonnant à courant ascendant de liquide et de gaz. Le réacteur contient un catalyseur 15 d'hydroconversion NiMo/alumine présentant une teneur en NiO de 4 % poids et une teneur enIn this example, the state of the art is illustrated in a process diagram with a bubbling bed reactor which is not compartmentalized. The fresh charge of Table 1 is sent in full and in the presence of hydrogen in the hydroconversion reactor operating in a bubbling bed with rising current of liquid and gas. The reactor contains a NiMo / alumina hydroconversion catalyst having an NiO content of 4% by weight and a content of

ΜοΟβ de 10 % poids, les pourcentages étant exprimés par rapport à la masse totale du catalyseur. Les conditions appliquées dans le réacteur d'hydroconversion sont présentés dans le Tableau 2.ΜοΟβ of 10% by weight, the percentages being expressed relative to the total mass of the catalyst. The conditions applied in the hydroconversion reactor are presented in Table 2.

Tableau 2 : Conditions opératoires de l’étape d’hydroconversion dans le cas d’un réacteur non-compartimentéTable 2: Operating conditions of the hydroconversion stage in the case of a non-compartmentalized reactor

WH réacteur WH reactor h’1 h ' 1 0,23 0.23 Pression totale Total pressure MPa MPa 16 16 Température Temperature °C ° C 425 425 Quantité d’hydrogène Amount of hydrogen Nm3/m3 Nm 3 / m 3 650 650 Inventaire total de catalyseur Total catalyst inventory tonnes tons 158 158 Taux de renouvellement global de catalyseur Overall catalyst renewal rate %poids %weight 2,5 2.5 Remplacement journalier de catalyseur Daily catalyst replacement tonnes/jour tons / day 3,9 3.9

Ces conditions opératoires permettent d'obtenir un effluent liquide à teneur réduite en carbone Conradson (CCR), en métaux, en azote et en soufre. La conversion de la fraction 540°C+ en 5 sortie de l'étape d’hydroconversion est de 70 %poids. Le Tableau 3 donne les différentes performances en sortie de la section réactionnelle.These operating conditions make it possible to obtain a liquid effluent with a reduced content of Conradson carbon (CCR), of metals, of nitrogen and of sulfur. The conversion of the 540 ° C + fraction at the outlet of the hydroconversion step is 70% by weight. Table 3 gives the different performances at the output of the reaction section.

Tableau 3 : Performances catalytiques de l’étape d’hydroconversion dans le cas d’un réacteur non-compartimentéTable 3: Catalytic performance of the hydroconversion stage in the case of a non-compartmentalized reactor

Taux de conversion des métaux (HDM) Metal conversion rate (HDM) %pds wt% 92 92 Taux de conversion du soufre (HDS) Sulfur conversion rate (HDS) %pds wt% 86 86 Taux de conversion de l’azote (HDN) Nitrogen conversion rate (HDN) %pds wt% 42 42 Taux de conversion du carbone Conradson (HDCCR) Conradson Carbon Conversion Rate (HDCCR) %pds wt% 66 66

Exemple II : Exemple selon l’invention avec économie de catalyseur.Example II: Example according to the invention with economy of catalyst.

Dans cet exemple, on illustre l’invention dans un schéma de procédé avec un réacteur à lit bouillonnant qui est compartimenté en 4 compartiments. On ajuste le taux de renouvellement de catalyseur de manière à obtenir les mêmes performances catalytiques (taux de conversion des métaux, du soufre, de l’azote et du carbone Conradson) que celles obtenues à l’exemple 1. Les autres conditions opératoires ne sont pas modifiées. La charge fraîche du tableau 1 est envoyée en totalité et en présence d'hydrogène dans le réacteur d'hydroconversion compartimenté fonctionnant en lit bouillonnant à courant ascendant de liquide et de gaz. Le réacteur contient un catalyseur d'hydroconversion NiMo/alumine présentant une teneur en NiO de 4 % poids et une teneur en ΜοΟβ de 10 % poids, les pourcentages étant exprimés par rapport à la masse totale du catalyseur. Les conditions appliquées dans ce réacteur d'hydroconversion sont présentés dans le Tableau 4.In this example, the invention is illustrated in a process diagram with a bubbling bed reactor which is compartmentalized into 4 compartments. The catalyst renewal rate is adjusted so as to obtain the same catalytic performance (conversion rate of metals, sulfur, nitrogen and Conradson carbon) as those obtained in Example 1. The other operating conditions are not not changed. The fresh charge of Table 1 is sent in full and in the presence of hydrogen to the compartmentalized hydroconversion reactor operating in a bubbling bed with rising current of liquid and gas. The reactor contains a NiMo / alumina hydroconversion catalyst having an NiO content of 4% by weight and an ΜοΟβ content of 10% by weight, the percentages being expressed relative to the total mass of the catalyst. The conditions applied in this hydroconversion reactor are presented in Table 4.

Tableau 4 : Conditions opératoires de l’étape d’hydroconversion visant une économie de catalyseur (cas de réacteur compartimenté en 4 compartiments)Table 4: Operating conditions of the hydroconversion stage aimed at saving catalyst (case of reactor compartmentalized into 4 compartments)

WH réacteur WH reactor h h 0,23 0.23 Pression totale Total pressure MPa MPa 16 16 Température Temperature °C ° C 425 425 Quantité d’hydrogène Amount of hydrogen Nm3/m3 Nm 3 / m 3 650 650 Inventaire total de catalyseur Total catalyst inventory tonnes tons 158 158 Taux de renouvellement global de catalyseur Overall catalyst renewal rate %poids %weight 1,9 1.9 Remplacement journalier de catalyseur Daily catalyst replacement tonnes/jour tons / day 3,0 3.0

Ces conditions opératoires permettent d'obtenir un effluent liquide à teneur réduite en carbone Conradson (CCR), en métaux, en azote et en soufre. La conversion de la fraction 540°C+ en sortie de l'étape d’hydroconversion est de 70 %poids. Le Tableau 5 donne les différentes performances en sortie de la section réactionnelle. Elles sont identiques à celles de l’exemple I, en dehors du taux de remplacement du catalyseur (et du remplacement journalier de 10 catalyseur) qui est significativement diminué.These operating conditions make it possible to obtain a liquid effluent with a reduced content of Conradson carbon (CCR), of metals, of nitrogen and of sulfur. The conversion of the 540 ° C + fraction at the outlet of the hydroconversion stage is 70% by weight. Table 5 gives the different performances at the output of the reaction section. They are identical to those of Example I, apart from the catalyst replacement rate (and the daily catalyst replacement) which is significantly reduced.

Tableau 5 : Performances catalytiques de l’étape d’hydroconversion dans le cas d’un réacteur compartimenté et visant une économie de catalyseurTable 5: Catalytic performances of the hydroconversion stage in the case of a compartmentalized reactor and aiming at a catalyst economy

Taux de conversion des métaux (HDM) Metal conversion rate (HDM) %pds wt% 92 92 = = Taux de conversion du soufre (HDS) Sulfur conversion rate (HDS) %pds wt% 86 86 = = Taux de conversion de l’azote (HDN) Nitrogen conversion rate (HDN) %pds wt% 42 42 = = Taux de conversion du carbone Conradson (HDCCR) Conradson Carbon Conversion Rate (HDCCR) %pds wt% 66 66 = =

Pour maintenir les performances catalytiques obtenues à l’exemple 1 avec un réacteur non compartimenté, le procédé selon l’invention est opéré avec un taux de renouvellement global 15 de catalyseur de 1,9% au lieu de 2,5% à l’exemple 1 (-24% en relatif), ce qui correspond à un gain en consommation de catalyseur de presque 1 tonne par jour. En utilisant significativement moins de catalyseur, on obtient les mêmes performances catalytiques, grâce à la présence des compartiments qui permettent un soutirage sélectif de catalyseur plus âgé.To maintain the catalytic performance obtained in Example 1 with a non-compartmentalized reactor, the process according to the invention is operated with an overall catalyst renewal rate of 1.9% instead of 2.5% in Example 1 (-24% relative), which corresponds to a gain in catalyst consumption of almost 1 ton per day. By using significantly less catalyst, the same catalytic performance is obtained, thanks to the presence of the compartments which allow a selective withdrawal of older catalyst.

Exemple III : Configuration avec deux réacteurs en sérieExample III: Configuration with two reactors in series

Deux réacteurs Ri et R2 identiques à ceux décrits dans les exemples I et II, sont opérés en série dans les mêmes conditions et avec la même charge qu’aux exemples I et II.Two reactors Ri and R 2 identical to those described in Examples I and II, are operated in series under the same conditions and with the same load as in Examples I and II.

Le taux de renouvellement global de catalyseur du réacteur Ri a été fixé à 2,5 %, et celui du réacteur R2 à 1,25 % pour les réacteurs en série selon l’art antérieur, ne comprenant pas de zones d’hydroconversion d’activité catalytique différentes.The overall catalyst renewal rate of the reactor Ri has been set at 2.5%, and that of the reactor R 2 at 1.25% for the series reactors according to the prior art, not comprising hydroconversion zones d 'different catalytic activity.

Pour obtenir des performances catalytiques analogues, le taux de renouvellement global de catalyseur du réacteur Ri compartimenté selon l’invention en 4 zones a été abaissé à 1,85 %, et celui du réacteur R2 compartimenté en 4 zones à 0,97 %.To obtain similar catalytic performances, the overall catalyst renewal rate of the reactor Ri compartmentalized according to the invention in 4 zones was lowered to 1.85%, and that of the reactor R 2 compartmentalized in 4 zones to 0.97%.

Le Tableau 6 présente un exemple indiquant l’économie de catalyseur pouvant être faite suite à la compartimentation de chaque réacteur en quatre zones. Le gain de catalyseur sur les deux réacteurs est donc de 1,5 tonnes/jour.Table 6 presents an example indicating the economy of catalyst which can be made following the compartmentalization of each reactor into four zones. The catalyst gain on the two reactors is therefore 1.5 tonnes / day.

Tableau 6: Économie de catalyseur par rapport à la configuration classique.Table 6: Catalyst savings compared to the conventional configuration.

Cas classique Classic case Cas avec 4 compartiments Case with 4 compartments Ri Ri r2 r 2 Ri+R2 Ri + R 2 Ri Ri r2 r 2 Ri+R2 Ri + R 2 Crr (%) Crr (%) 2,5 2.5 1,25 1.25 - - 1,85 1.85 0,97 0.97 - - Consommation de catalyseur (tonnes/jour) Catalyst consumption (tonnes / day) 3,9 3.9 2,0 2.0 5,9 5.9 2,9 2.9 1,5 1.5 4,4 4.4 Gain catalyseur (%) Catalyst gain (%) - - - - - - 26 26 22 22 24 24 Gain catalyseur (tonnes/jour) Catalyst gain (tonnes / day) - - - - - - 1,0 1.0 0,5 0.5 1,5 1.5

Exemple IV : Exemple selon l’invention en maintenant le même taux de remplacement de catalyseur pour maximiser l’activité catalytique dans le réacteurExample IV: Example according to the invention while maintaining the same catalyst replacement rate to maximize the catalytic activity in the reactor

Dans cet exemple, on illustre l’invention dans un schéma de procédé avec un réacteur à lit bouillonnant qui est compartimenté en 4 compartiments. La charge fraîche du tableau 1 est envoyée en totalité et en présence d'hydrogène dans le réacteur d'hydroconversion compartimenté fonctionnant en lit bouillonnant à courant ascendant de liquide et de gaz. Le réacteur contient un catalyseur d'hydroconversion NiMo/alumine présentant une teneur en NiO de 4 % poids et une teneur en ΜοΟβ de 10 % poids, les pourcentages étant exprimés par rapport à la masse totale du catalyseur. Les conditions appliquées dans ce réacteur d'hydroconversion sont présentés dans le Tableau 7.In this example, the invention is illustrated in a process diagram with a bubbling bed reactor which is compartmentalized into 4 compartments. The fresh charge of Table 1 is sent in full and in the presence of hydrogen to the compartmentalized hydroconversion reactor operating in a bubbling bed with rising current of liquid and gas. The reactor contains a NiMo / alumina hydroconversion catalyst having an NiO content of 4% by weight and an ΜοΟβ content of 10% by weight, the percentages being expressed relative to the total mass of the catalyst. The conditions applied in this hydroconversion reactor are presented in Table 7.

Tableau 7 : Conditions opératoires de l’étape d’hydroconversion en maintenant le même taux de remplacement de catalyseur pour maximiser l’activité catalytique dans le réacteurTable 7: Operating conditions of the hydroconversion stage while maintaining the same catalyst replacement rate to maximize the catalytic activity in the reactor

WH réacteur WH reactor h’1 h ' 1 0,23 0.23 Pression totale Total pressure MPa MPa 16 16 Température Temperature °C ° C 425 425 Quantité d’hydrogène Amount of hydrogen Nm3/m3 Nm 3 / m 3 650 650 Inventaire total de catalyseur Total catalyst inventory tonnes tons 158 158 Taux de renouvellement global de catalyseur Overall catalyst renewal rate %poids %weight 2,5 2.5 Remplacement journalier de catalyseur Daily catalyst replacement tonnes/jour tons / day 3,9 3.9

Ces conditions opératoires permettent d'obtenir un effluent liquide à teneur réduite en carboneThese operating conditions make it possible to obtain a liquid effluent with a reduced carbon content.

Conradson (CCR), en métaux, en azote et en soufre. La conversion de la fraction 540°C+ en sortie de l'étape d’hydroconversion est de 71 %poids. Le Tableau 8 donne les différentes performances en sortie de la section réactionnelle.Conradson (CCR), in metals, nitrogen and sulfur. The conversion of the 540 ° C + fraction at the outlet of the hydroconversion stage is 71% by weight. Table 8 gives the different performances at the output of the reaction section.

Tableau 8 : Performances catalytiques de l’étape d’hydroconversion dans le cas d’un réacteur compartimenté en maintenant le même taux de remplacement de catalyseur 10 pour maximiser l’activité catalytique dans le réacteurTable 8: Catalytic performance of the hydroconversion stage in the case of a compartmentalized reactor while maintaining the same catalyst replacement rate 10 to maximize the catalytic activity in the reactor

Taux de conversion des métaux (HDM) Metal conversion rate (HDM) %pds wt% 93 93 +1 +1 Taux de conversion du soufre (HDS) Sulfur conversion rate (HDS) %pds wt% 87 87 +1 +1 Taux de conversion de l’azote (HDN) Nitrogen conversion rate (HDN) %pds wt% 45 45 +3 3 Taux de conversion du carbone Conradson (HDCCR) Conradson Carbon Conversion Rate (HDCCR) %pds wt% 68 68 +2 2

Cette deuxième façon de valoriser la compartimentation du réacteur proposée dans la présente invention consiste donc à garder une consommation de catalyseur égale à celle du cas de base (3,9 tonnes par jour) et d’opérer ainsi le réacteur avec un catalyseur moins âgé, donc moins désactivé et ayant alors une activité plus élevée. Il s’agit donc d’améliorer les performances 15 de l’unité en améliorant la qualité des produits ainsi que l’opérabilité de l’unité.This second way of enhancing the compartmentalization of the reactor proposed in the present invention therefore consists in keeping a catalyst consumption equal to that of the basic case (3.9 tonnes per day) and thus operating the reactor with a less aged catalyst, therefore less disabled and therefore having a higher activity. It is therefore a question of improving the performance 15 of the unit by improving the quality of the products as well as the operability of the unit.

Exemple V : Configuration avec deux réacteurs en sérieExample V: Configuration with two reactors in series

Deux réacteurs Ri et R2 identiques à ceux décrits dans les exemples I et II, sont opérés en série dans les mêmes conditions et avec la même charge qu’aux exemples I et II.Two reactors Ri and R 2 identical to those described in Examples I and II, are operated in series under the same conditions and with the same load as in Examples I and II.

Dans les deux cas, le taux de renouvellement global de catalyseur du réacteur Ri a été fixé à 5 2,5 %, et celui du réacteur R2 à 1,25 % pour les réacteurs en série selon l’art antérieur, ne comprenant pas de zones d’hydroconversion d’activité catalytique différentes.In both cases, the overall catalyst renewal rate of the reactor Ri was set at 2.5%, and that of the reactor R 2 at 1.25% for the series reactors according to the prior art, not comprising hydroconversion zones of different catalytic activity.

Le Tableau 9 présente un exemple indiquant le gain en activité catalytique pouvant être fait suite à la compartimentation de chaque réacteur en quatre compartiments.Table 9 presents an example indicating the gain in catalytic activity which can be made following the compartmentalization of each reactor into four compartments.

Tableau 9: Exemple illustrant le gain sur l’activité catalytique.Table 9: Example illustrating the gain on catalytic activity.

Ri Ri r2 r 2 Crr (%) Crr (%) 2,5 2.5 1,25 1.25 Gain en activité catalytique (%) Gain in catalytic activity (%) 19,9 19.9 21,4 21.4

(*) : Par rapport au cas sans compartiments. ( * ) : Compared to the case without compartments.

Claims (17)

1. Réacteur d’hydroconversion d'une charge liquide d'hydrocarbures comprenant :1. Hydroconversion reactor of a liquid hydrocarbon charge comprising: - une enveloppe de réacteur (1),- a reactor shell (1), - une pluralité de zones d’hydroconversion d’activité catalytique différentes (Cn) délimitées par des parois internes horizontales (6) s'étendant sur la totalité du diamètre intérieur de ladite enveloppe du réacteur, chaque zone d’hydroconversion comprenant un lit bouillonnant de catalyseur,- A plurality of hydroconversion zones of different catalytic activity (Cn) delimited by horizontal internal walls (6) extending over the entire inside diameter of said reactor shell, each hydroconversion zone comprising a bubbling bed of catalyst, - un dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur d’une zone d’hydroconversion à une autre, constitué d’une boite de distribution du catalyseur (10) reliée à au moins deux zones d’hydroconversion par des cannes (7) comprenant des moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d’hydroconversion par les cannes (7), les parois internes horizontales (6) empêchant le transfert de catalyseur d’une zone à une autre du réacteur, mais permettant le passage des fluides.- A device for withdrawing and injecting catalyst from one hydroconversion zone to another, consisting of a catalyst distribution box (10) connected to at least two hydroconversion zones by rods (7) comprising means for controlling the circulation of the catalyst between the different hydroconversion zones by the rods (7), the horizontal internal walls (6) preventing the transfer of catalyst from one zone to another of the reactor, but allowing the passage of the fluids. 2. Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boite de distribution du catalyseur (10) est reliée aux différentes zones d’hydroconversion.2. Reactor according to claim 1, characterized in that the catalyst distribution box (10) is connected to the various hydroconversion zones. 3. Réacteur selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend une chambre d’injection de la charge (14), dans laquelle la charge liquide d'hydrocarbures et de l’hydrogène sont introduits au fond du réacteur (1) par un conduit d’alimentation (3) avec un débit d’alimentation suffisant pour maintenir les lits de catalyseur en ébullition.3. Reactor according to any one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises a charge injection chamber (14), in which the liquid charge of hydrocarbons and hydrogen are introduced at the bottom from the reactor (1) via a supply line (3) with a supply rate sufficient to keep the catalyst beds in boiling. 4. Réacteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend une ligne de recyclage (2) interne ou externe reliée à une pompe d’ébullition (4) pouvant être interne ou externe au réacteur, qui assure un recyclage de la charge réinjectée en bas du réacteur par un conduit (15).4. Reactor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises an internal or external recycling line (2) connected to a boiling pump (4) which can be internal or external to the reactor, which ensures recycling of the charge reinjected at the bottom of the reactor through a pipe (15). 5. Réacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la charge liquide d'hydrocarbures et l’hydrogène introduits par le conduit (3) sont mélangés, dans la chambre d’injection (14), à la charge recyclée introduite par le conduit (15).5. Reactor according to claim 4, characterized in that the liquid hydrocarbon charge and the hydrogen introduced through the line (3) are mixed, in the injection chamber (14), with the recycled charge introduced through the line (15). 6. Réacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un conduit de sortie (9) de la charge traitée.6. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an outlet conduit (9) of the treated charge. 7. Réacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur comprend une ligne d’entrée et de sortie du catalyseur, ou alternativement, une ligne d’entrée de catalyseur frais, et/ou régénéré et/ou réjuvéné (11) et une ligne de sortie du catalyseur usé (12).7. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the device for withdrawing and injecting catalyst comprises an inlet and outlet line for the catalyst, or alternatively, an inlet line for fresh catalyst, and / or regenerated and / or rejuvenated (11) and an outlet line for the spent catalyst (12). 8. Réacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux zones d’hydroconversion d’activités catalytiques différentes, de préférence au moins trois zones, et plus préférentiellement quatre zones ou plus.8. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least two hydroconversion zones with different catalytic activities, preferably at least three zones, and more preferably four or more zones. 9. Réacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enveloppe du réacteur a une paroi cylindrique.9. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the reactor shell has a cylindrical wall. 10. Réacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différentes zones d’hydroconversion comprennent un même catalyseur d’activité différente selon le niveau de désactivation.10. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the different hydroconversion zones comprise the same catalyst with different activity depending on the deactivation level. 11. Réacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différentes zones d’hydroconversion comprennent en outre un catalyseur dispersé de type slurry.11. Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the various hydroconversion zones further comprise a dispersed catalyst of the slurry type. 12. Procédé d’hydroconversion catalytique d'une charge liquide d'hydrocarbures au moyen d'hydrogène consistant à faire passer la charge liquide d'hydrocarbures et un courant d'hydrogène ou d'un gaz contenant de l'hydrogène au travers d’au moins un réacteur d’hydroconversion comprenant :12. A method of catalytic hydroconversion of a liquid hydrocarbon charge by means of hydrogen consisting in passing the liquid charge of hydrocarbons and a stream of hydrogen or of a gas containing hydrogen through at least one hydroconversion reactor comprising: - une enveloppe de réacteur (1),- a reactor shell (1), - une pluralité de zones d’hydroconversion d’activité catalytique différentes (Cn) délimitées par des parois internes horizontales (6) s'étendant sur la totalité du diamètre intérieur de ladite enveloppe du réacteur, chaque zone d’hydroconversion comprenant un lit bouillonnant de catalyseur,a plurality of hydroconversion zones of different catalytic activity (Cn) delimited by horizontal internal walls (6) extending over the entire internal diameter of said reactor shell, each hydroconversion zone comprising a bubbling bed of catalyst, - un dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur d’une zone d’hydroconversion à une autre, constitué d’une boite de distribution du catalyseur (10) reliée à au moins deux zones d’hydroconversion par des cannes (7) comprenant des moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d’hydroconversion par les cannes (7), les parois internes horizontales (6) empêchant le transfert de catalyseur d’une zone à une autre du réacteur, mais permettant le passage des fluides, et dans lequel l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, est soutiré d’une zone d’hydroconversion et est injecté dans une autre zone d’hydroconversion ayant une activité catalytique plus faible.- A device for withdrawing and injecting catalyst from one hydroconversion zone to another, consisting of a catalyst distribution box (10) connected to at least two hydroconversion zones by rods (7) comprising means for controlling the circulation of the catalyst between the various hydroconversion zones by the rods (7), the horizontal internal walls (6) preventing the transfer of catalyst from one zone to another of the reactor, but allowing the passage of the fluids, and in which the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded in the reactor, is withdrawn from a hydroconversion zone and is injected into another hydroconversion zone having a lower catalytic activity. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif de soutirage et d’injection de catalyseur comprend une ligne d’entrée et de sortie du catalyseur, ou alternativement, une ligne d’entrée de catalyseur frais, et/ou régénéré et/ou réjuvéné (11) et une ligne de sortie du catalyseur usé (12).13. Method according to claim 12, characterized in that the device for withdrawing and injecting catalyst comprises an inlet and outlet line for the catalyst, or alternatively, an inlet line for fresh, and / or regenerated catalyst and / or rejuvenated (11) and an outlet line for the spent catalyst (12). 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de contrôle de la circulation du catalyseur entre les différentes zones d’hydroconversion par les cannes (7) comportent des vannes (8), chaque canne (7) comportant une vanne (8), et caractérisé en ce que le soutirage de l’appoint de catalyseur d’une zone d’hydroconversion et son injection dans une autre zone d’hydroconversion ayant une activité catalytique plus faible, comprend les étapes suivantes :14. Method according to claim 13, characterized in that the means for controlling the circulation of the catalyst between the different hydroconversion zones by the rods (7) comprise valves (8), each rod (7) comprising a valve ( 8), and characterized in that the withdrawal of the catalyst add-up from a hydroconversion zone and its injection into another hydroconversion zone having a lower catalytic activity, comprises the following stages: i. l’ouverture de la vanne (8.Cn) contrôlant la circulation du catalyseur au travers de la canne (7) présente dans la zone (Cn) de plus faible activité catalytique de manière à permettre la connexion entre la zone (Cn) et la boîte de distribution de catalyseur (10), les autres vannes (8) restant fermées, ii. le soutirage de l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, depuis la zone (Cn) vers la boîte de distribution (10), iii. la fermeture de la vanne (8.Cn), iv. l’extraction, par la ligne de sortie du catalyseur usé (12), du catalyseur soutiré,i. the opening of the valve (8.C n ) controlling the circulation of the catalyst through the rod (7) present in the zone (C n ) of lower catalytic activity so as to allow the connection between the zone (C n ) and the catalyst distribution box (10), the other valves (8) remaining closed, ii. the withdrawal of the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded in the reactor, from zone (C n ) towards the distribution box (10), iii. closing the valve (8.C n ), iv. the extraction, by the outlet line of the spent catalyst (12), of the withdrawn catalyst, v. l’ouverture de la vanne (8.Cn+i) contrôlant la circulation du catalyseur au travers de la canne (7) présente dans la zone (Cn+i) d’activité catalytique supérieure à la zone (Cn) de manière à permettre la connexion entre la zone (Cn+i) et la boîte de distribution de catalyseur (10), les autres vannes (8) restant fermées, vi. le soutirage l’équivalent d’un appoint en catalyseur, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur, depuis la zone (Cn+i) vers la boîte de distribution (10), vii. la fermeture de la vanne (8.Cn+i) et l’ouverture de la vanne (8.Cn), viii. l’injection de l’appoint de catalyseur contenu dans la boîte de distribution (10) dans la zone (Cn) de plus faible activité catalytique, et la fermeture de la vanne (8. Cn), ix. optionnellement, la répétition des étapes v. à viii. pour réaliser le soutirage et l’appoint de catalyseur dans chacune des zones d’hydroconversion du réacteur,v. the opening of the valve (8.C n + i) controlling the circulation of the catalyst through the rod (7) present in the zone (C n + i) of catalytic activity greater than the zone (C n ) so as to allow the connection between the zone (C n + i) and the catalyst distribution box (10), the other valves (8) remaining closed, vi. withdrawing the equivalent of a make-up of catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded in the reactor, from the zone (C n + i) towards the distribution box (10), vii. closing the valve (8.C n + i) and opening the valve (8.C n ), viii. injecting the extra catalyst contained in the distribution box (10) into the zone (C n ) of lower catalytic activity, and closing the valve (8. C n ), ix. optionally, repeating steps v. to viii. to carry out the withdrawal and the addition of catalyst in each of the hydroconversion zones of the reactor, x. l’ouverture de la vanne (8.Cn+x) contrôlant la circulation du catalyseur au travers de la canne (7) présente dans la zone (Cn+X) d’activité catalytique la plus élevée, xi. l’injection, dans la zone (Cn+X), de l’équivalent d’un appoint en catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné, c’est-à-dire entre 0,01% et 8% du poids total du catalyseur chargé dans le réacteur contenu dans la boîte de distribution (10) par la ligne d’entrée de catalyseur frais et/ou régénéré et/ou réjuvéné (11).x. the opening of the valve (8.C n + x ) controlling the circulation of the catalyst through the rod (7) present in the zone (C n + X ) of highest catalytic activity, xi. the injection, in the zone (C n + X ), of the equivalent of an addition of fresh and / or regenerated and / or rejuvenated catalyst, that is to say between 0.01% and 8% of the total weight of the catalyst loaded into the reactor contained in the distribution box (10) via the fresh and / or regenerated and / or rejuvenated catalyst inlet line (11). 15. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu’on soutire et on injecte la même quantité d’appoint en catalyseur dans chaque zone d ’ hydroconversion.15. Method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the same amount of catalyst add-on is injected and injected into each hydroconversion zone. 16. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que l’appoint de catalyseur injecté à l’étape xi. est un catalyseur frais.16. Method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the addition of catalyst injected in step xi. is a fresh catalyst. 17. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que le réacteur d’hydroconversion est selon l’une quelconque des revendications 2 à 11.17. Method according to any one of claims 12 to 16, characterized in that the hydroconversion reactor is according to any one of claims 2 to 11. 1/31/3 Crr = 2.5 % poidsCrr = 2.5% weight
FR1762241A 2017-12-15 2017-12-15 COMPARTMENTIZED BIN REAGENT AND HYDROCONVERSION PROCESS FOR HEAVY PETROLEUM LOADS Pending FR3075070A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762241A FR3075070A1 (en) 2017-12-15 2017-12-15 COMPARTMENTIZED BIN REAGENT AND HYDROCONVERSION PROCESS FOR HEAVY PETROLEUM LOADS

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762241A FR3075070A1 (en) 2017-12-15 2017-12-15 COMPARTMENTIZED BIN REAGENT AND HYDROCONVERSION PROCESS FOR HEAVY PETROLEUM LOADS
FR1762241 2017-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3075070A1 true FR3075070A1 (en) 2019-06-21

Family

ID=62143267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1762241A Pending FR3075070A1 (en) 2017-12-15 2017-12-15 COMPARTMENTIZED BIN REAGENT AND HYDROCONVERSION PROCESS FOR HEAVY PETROLEUM LOADS

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3075070A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114437779A (en) * 2020-10-30 2022-05-06 中国石油化工股份有限公司 Heavy oil hydrogenation process

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2014517A1 (en) * 1968-07-05 1970-04-17 Shell Int Research Catalytic reaction of a liquid and a gaseous component
FR2382932A1 (en) * 1977-03-10 1978-10-06 Inst Francais Du Petrole Carrying out gas-liquid reactions with dispersed catalyst - using multi-zone countercurrent reactor with controlled catalyst transfer
FR2407743A2 (en) * 1977-11-04 1979-06-01 Inst Francais Du Petrole Carrying out gas-liquid reactions with dispersed catalyst - using multi-zone countercurrent reactor with controlled catalyst transfer
EP0547939A1 (en) * 1991-12-16 1993-06-23 Institut Français du Pétrole Reactive distillation process and apparatus for carrying out said process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2014517A1 (en) * 1968-07-05 1970-04-17 Shell Int Research Catalytic reaction of a liquid and a gaseous component
FR2382932A1 (en) * 1977-03-10 1978-10-06 Inst Francais Du Petrole Carrying out gas-liquid reactions with dispersed catalyst - using multi-zone countercurrent reactor with controlled catalyst transfer
FR2407743A2 (en) * 1977-11-04 1979-06-01 Inst Francais Du Petrole Carrying out gas-liquid reactions with dispersed catalyst - using multi-zone countercurrent reactor with controlled catalyst transfer
EP0547939A1 (en) * 1991-12-16 1993-06-23 Institut Français du Pétrole Reactive distillation process and apparatus for carrying out said process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114437779A (en) * 2020-10-30 2022-05-06 中国石油化工股份有限公司 Heavy oil hydrogenation process
CN114437779B (en) * 2020-10-30 2023-07-04 中国石油化工股份有限公司 Heavy oil hydrogenation process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3018187B1 (en) Process for converting petroleum feedstocks comprising an ebullating-bed hydrocracking stage, a maturation stage and a stage of separating the sediments for the production of fuel oils with a low sediment content
CA2854429C (en) Method for the hydroconversion of petroleum feedstocks in fixed beds for the production of fuel oils having a low sulphur content
EP3271441B1 (en) Improved method for converting heavy hydrocarbon feedstocks
EP3303522B1 (en) Method for converting feedstocks comprising a hydrocracking step, a precipitation step and a sediment separation step, in order to produce fuel oils
EP3018188B1 (en) Process for converting petroleum feedstocks comprising a stage of fixed-bed hydrotreatment, a stage of ebullating-bed hydrocracking, a stage of maturation and a stage of separation of the sediments for the production of fuel oils with a low sediment content
EP3026097B1 (en) Method for producing fuels such as heavy fuel oil from a heavy hydrocarbon feedstock using a separation between the hydrotreating step and the hydrocracking step
CA2821021C (en) Method for hydrotreating heavy hydrocarbon feedstocks using permutable reactors, including at least one step of short-circuiting a catalyst bed
EP3303523B1 (en) Method for converting feedstocks comprising a hydrotreatment step, a hydrocracking step, a precipitation step and a sediment separation step, in order to produce fuel oils
WO2013057389A1 (en) Method of converting petroleum feedstocks comprising a step of ebullated-bed hydroconversion and a step of fixed-bed hydroprocessing for producing fuels with a low sulphur content
WO2014096704A1 (en) Process with separation for treating petroleum feedstocks for the production of fuel oils with a low sulphur content
WO2014096703A1 (en) Integrated process for treating petroleum feedstocks for the production of fuel oils with a low sulphur content
FR2951735A1 (en) METHOD FOR CONVERTING RESIDUE INCLUDING MOBILE BED TECHNOLOGY AND BOILING BED TECHNOLOGY
FR3014897A1 (en) NEW INTEGRATED PROCESS FOR THE TREATMENT OF PETROLEUM LOADS FOR THE PRODUCTION OF LOW SULFUR AND SEDIMENT FIELDS
WO2021058289A1 (en) Integrated process for fixed bed hydrocracking and ebullated bed hydroconversion with improved liquid/gas separation
CA2821019A1 (en) Method for hydrotreating heavy hydrocarbon feedstocks using permutable reactors, including at least one step of gradual permutation
EP3018189A1 (en) Process for converting petroleum feedstocks comprising a visbreaking stage, a maturation stage and a stage of separating the sediments for the production of fuel oils with a low sediment content
EP4217443B1 (en) Method for processing pyrolysis oils from plastics and/or solid recovered fuels loaded with impurities
FR3075070A1 (en) COMPARTMENTIZED BIN REAGENT AND HYDROCONVERSION PROCESS FOR HEAVY PETROLEUM LOADS
FR3075069A1 (en) VERTICALLY COMPARTIZED BILATERAL BED REACTOR AND METHOD FOR HYDROCONVERSION OF HEAVY PETROLEUM LOADS
FR3080628A1 (en) PROCESS FOR HYDROCRACKING HYDROCARBON LOADS
FR3097139A1 (en) THREE-PHASE REACTOR WITH VERTICAL COMPARTMENTS IN SERIES WITH INTERMEDIATE SEPARATORS AND PROCESS FOR HYDROCONVERSION OF HEAVY OIL LOADS
FR3097138A1 (en) THREE-PHASE REACTOR WITH VERTICAL COMPARTMENTS IN SERIES AND PROCESS FOR HYDROCONVERSION OF HEAVY OIL LOADS
FR3084371A1 (en) PROCESS FOR THE TREATMENT OF A HEAVY HYDROCARBON LOAD COMPRISING HYDROTREATMENT IN A FIXED BED, A DEASPHALTING AND A HYDROCRACKING IN A BOILING ASPHALT BED
FR3084372A1 (en) PROCESS FOR THE TREATMENT OF A HEAVY HYDROCARBON LOAD COMPRISING HYDROTREATMENT IN A FIXED BED, TWO DEASPHALTAGES AND A HYDROCRACKING IN A BOTTLE OF ASPHALT
FR3133618A1 (en) HYDROCONVERSION IN A BUBBLING BED OR BOILING-DRIVEN HYBRID WITH A FEED COMPRISING A FRACTION OF OIL FOR PYROLYSIS OF PLASTICS AND/OR RECOVERY SOLID FUELS

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190621

RX Complete rejection

Effective date: 20200429