FR3090683A1 - Conversion of petroleum crude oil into a compartmentalized fluidized bed - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif et un procédé de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, dans lesquels : une première charge hydrocarbonée (2A) et au moins une deuxième charge hydrocarbonée (2B, 2C) sont craquées dans un premier compartiment (6A) et au moins un deuxième compartiment (6B, 6C) d’un réacteur à lit fluidisé dense (1), respectivement, la première charge hydrocarbonée (2A) étant plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée (2B), et dans lequel le premier compartiment (6A) est alimenté par un catalyseur (4) frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment (6B) est alimenté en catalyseur (4) par circulation entre le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). Figure 1A à publierThe present invention relates to a device and a method for catalytic cracking in a fluidized bed of a hydrocarbon feedstock, in which: a first hydrocarbon feedstock (2A) and at least a second hydrocarbon feedstock (2B, 2C) are cracked in a first compartment ( 6A) and at least one second compartment (6B, 6C) of a dense fluidized bed reactor (1), respectively, the first hydrocarbon charge (2A) being lighter than the second hydrocarbon charge (2B), and in which the first compartment (6A) is supplied with a fresh and / or regenerated catalyst (4) and the second compartment (6B) is supplied with catalyst (4) by circulation between the first compartment (6A) and the second compartment (6B). Figure 1A to be published
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimentéTitle of the invention: Conversion of petroleum crude into a compartmentalized fluidized bed
Domaine techniqueTechnical area
[0001] L'invention concerne le domaine du raffinage et de la pétrochimie et des procédés et dispositifs de transformation chimique de produits pétroliers notamment d’un brut pétrolier (« crude oil » selon la terminologie anglo-saxonne) par craquage catalytique en lit fluidisé (« fluid catalytic cracking » ou FCC selon la terminologie anglosaxonne).The invention relates to the field of refining and petrochemicals and processes and devices for the chemical transformation of petroleum products, in particular petroleum crude oil ("crude oil" according to English terminology) by catalytic cracking in a fluidized bed (“Fluid catalytic cracking” or FCC according to English terminology).
Technique antérieurePrior art
[0002] Le FCC est un procédé classiquement utilisé dans le raffinage pour convertir une charge lourde, caractérisée par une température de début d’ébullition proche de 340°C, souvent supérieure à 380°C, en produits plus légers pouvant être utilisés comme carburants, notamment en essence, premier produit du FCC, caractérisé par des températures de début d’ébullition proche de l’ambiant et par des températures de fin d’ébullition de 160°C voire 220°C selon que l’on parle d’essence légère ou pas. Le domaine d’opération du procédé s’est étendu dans ses charges, avec notamment des mélanges de produits lourds et de produits plus légers (coupes recyclées d’autres procédés), mais aussi dans ses produits avec notamment la production de propylène (oléfine de la coupe C3) pour utilisation en pétrochimie, les autres oléfines légères (éthylène en C2) et butènes (oléfines en C4) n’étant généralement pas valorisées comme produits vers la pétrochimie (généralement la coupe C2 n’est pas récupérée et la coupe C4 est orientée vers une transformation en essence via les procédés d’alkylation ou MTBE par exemple). Dans tous ces cas, la ou les charges du FCC ont fait l’objet de traitements physiques et/ou chimiques en amont du procédé (séparations par distillation, prétraitement dans une unité catalytique pour enlever l’azote, les métaux...).FCC is a process conventionally used in refining to convert a heavy feed, characterized by a boiling point close to 340 ° C, often above 380 ° C, into lighter products that can be used as fuels , in particular in gasoline, the first FCC product, characterized by temperatures at the beginning of boiling close to the ambient and by temperatures at the end of boiling of 160 ° C or even 220 ° C depending on whether one speaks of gasoline light or not. The field of operation of the process has expanded in its expenses, with in particular mixtures of heavy products and lighter products (recycled cuts from other processes), but also in its products with in particular the production of propylene (olefin of cut C3) for use in petrochemicals, the other light olefins (ethylene in C2) and butenes (olefins in C4) not generally being used as products for petrochemicals (generally cut C2 is not recovered and cut C4 is oriented towards transformation into petrol via the alkylation processes or MTBE for example). In all these cases, the FCC charge or charges were subjected to physical and / or chemical treatments upstream of the process (distillation separations, pretreatment in a catalytic unit to remove nitrogen, metals, etc.).
[0003] Afin de rendre une unité FCC encore plus flexible, il est intéressant de pouvoir traiter, dans une même unité FCC, plusieurs types de charges ou coupes pétrolières en élargissant la gamme de point d’ébullition de celles-ci et donc, en limitant le nombre d’opérations en amont, et en élargissant la gamme de produits d’intérêts vers les oléfines légères comme l’éthylène, le propylène ou les butènes ou vers les aromatiques contenues dans les fractions liquides.In order to make an FCC unit even more flexible, it is advantageous to be able to process, in the same FCC unit, several types of petroleum charges or cuts by widening the range of boiling point thereof and therefore, by limiting the number of operations upstream, and by widening the range of products of interest to light olefins such as ethylene, propylene or butenes or to the aromatics contained in liquid fractions.
[0004] Suivant la coupe à traiter, un temps de contact et une température de réaction optimaux sont à considérer. Des brevets décrivent des unités FCC comprenant plusieurs points d’injection de charges et/ou plusieurs points d’injection du catalyseur régénéré. D’autres brevets décrivent la mise en œuvre de plusieurs réacteurs et/ou l’utilisation de catalyseurs différents.Depending on the cut to be treated, an optimal contact time and reaction temperature should be considered. Patents describe FCC units comprising several charge injection points and / or several injection points of the regenerated catalyst. Other patents describe the use of several reactors and / or the use of different catalysts.
[0005] US 2018/223193 Al décrit une unité FCC comprenant deux réacteurs et un régénérateur compartimenté et connecté aux deux réacteurs, chaque compartiment du régénérateur permettant de régénérer le catalyseur de chaque réacteur.US 2018/223193 A1 describes an FCC unit comprising two reactors and a compartmentalized regenerator and connected to the two reactors, each compartment of the regenerator making it possible to regenerate the catalyst of each reactor.
[0006] FR 3 060 415 Al décrit un réacteur à lit fluidisé turbulent présentant un compartimentage pour le craquage catalytique d’une charge unique.FR 3 060 415 A1 describes a turbulent fluidized bed reactor having a compartmentalization for the catalytic cracking of a single charge.
Résumé de l’inventionSummary of the invention
[0007] Dans le contexte précédemment décrit, nous avons observé que les charges plus légères craquent plus difficilement que les charges lourdes. Nous proposons de convertir les charges plus légères avec un temps de contact plus grand avec le catalyseur, optionnellement avec une plus grande quantité de catalyseur ramenée à la quantité de charge à convertir.In the context previously described, we observed that the lighter loads crack more difficult than heavy loads. We propose to convert the lighter loads with a longer contact time with the catalyst, optionally with a larger amount of catalyst reduced to the amount of load to be converted.
[0008] Un premier objet de la présente invention est de fournir des unités FCC permettant d’une part de traiter une fraction hydrocarbure à grande gamme de température d’ébullition et d’autre part de maximiser la production d’oléfines légères avec une logique d’augmenter la synergie entre raffinage et pétrochimie en réorientant les procédés du raffinage et leurs produits vers la pétrochimie.A first object of the present invention is to provide FCC units making it possible on the one hand to treat a hydrocarbon fraction with a large range of boiling temperature and on the other hand to maximize the production of light olefins with logic to increase the synergy between refining and petrochemicals by reorienting the refining processes and their products towards petrochemicals.
[0009] Selon un premier aspect, l’objet précité, ainsi que d’autres avantages, sont obtenus par un dispositif de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant un réacteur à lit fluidisé dense comportant un premier compartiment et au moins un deuxième compartiment pour craquer au moins partiellement une première charge hydrocarbonée et au moins une deuxième charge hydrocarbonée, respectivement, dans lequel la première charge hydrocarbonée est plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée, et dans lequel le premier compartiment est adapté pour être alimenté par un catalyseur frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment est adapté pour être alimenté en catalyseur par circulation entre le premier compartiment et le deuxième compartiment.According to a first aspect, the abovementioned object, as well as other advantages, are obtained by a catalytic cracking device in a fluidized bed of a hydrocarbon feed, comprising a dense fluidized bed reactor comprising a first compartment and at at least a second compartment for at least partially cracking a first hydrocarbon charge and at least a second hydrocarbon charge, respectively, in which the first hydrocarbon charge is lighter than the second hydrocarbon charge, and in which the first compartment is adapted to be supplied by a fresh and / or regenerated catalyst and the second compartment is adapted to be supplied with catalyst by circulation between the first compartment and the second compartment.
[0010] Selon un deuxième aspect, l’objet précité, ainsi que d’autres avantages, sont obtenus par un procédé de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant de : craquer au moins partiellement une première charge hydrocarbonée et au moins une deuxième charge hydrocarbonée dans un premier compartiment et au moins un deuxième compartiment d’un réacteur à lit fluidisé dense, respectivement, dans lequel la première charge hydrocarbonée est plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée, et dans lequel le premier compartiment est alimenté par un catalyseur frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment est alimenté en catalyseur par circulation entre le premier compartiment et le deuxième compartiment.According to a second aspect, the aforementioned object, as well as other advantages, are obtained by a catalytic cracking process in a fluidized bed of a hydrocarbon charge, comprising: cracking at least partially a first hydrocarbon charge and at at least a second hydrocarbon charge in a first compartment and at least a second compartment of a dense fluidized bed reactor, respectively, in which the first hydrocarbon charge is lighter than the second hydrocarbon charge, and in which the first compartment is powered by a fresh and / or regenerated catalyst and the second compartment is supplied with catalyst by circulation between the first compartment and the second compartment.
[0011] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, chaque compartiment comprend une entrée dédiée pour alimenter ledit compartiment avec une charge hydrocarbonée prédéterminée, le premier compartiment étant alimenté par la charge hydrocarbonée la plus légère et les compartiments suivants étant alimentés par des charges hydrocarbonées de plus en plus lourdes.According to one or more embodiments, each compartment comprises a dedicated input for supplying said compartment with a predetermined hydrocarbon charge, the first compartment being supplied by the lightest hydrocarbon charge and the following compartments being supplied by hydrocarbon charges of heavier and heavier.
[0012] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le premier compartiment est adapté pour permettre au catalyseur de passer dans le deuxième compartiment par débordement audessus d’une paroi séparant le premier compartiment et le deuxième compartiment.According to one or more embodiments, the first compartment is adapted to allow the catalyst to pass into the second compartment by overflowing over a wall separating the first compartment and the second compartment.
[0013] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dernier compartiment comprend une fenêtre inférieure pour retirer le catalyseur au moins partiellement usé du dernier compartiment.According to one or more embodiments, the last compartment comprises a lower window for removing the at least partially used catalyst from the last compartment.
[0014] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un conduit descendant ou montant, optionnellement central, est pourvu pour retirer le catalyseur au moins partiellement usé du réacteur à lit fluidisé dense, la fenêtre inférieure étant connectée audit conduit descendant ou montant.According to one or more embodiments, an optionally central descending or rising conduit is provided for removing the at least partially used catalyst from the dense fluidized bed reactor, the lower window being connected to said descending or ascending conduit.
[0015] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif comprend en outre un réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou descendant connecté à la fenêtre inférieure, pour traiter une charge additionnelle au moyen du catalyseur au moins partiellement usé.According to one or more embodiments, the device further comprises an ascending or descending gas-solid co-current fluidized bed reactor connected to the lower window, for treating an additional charge by means of the at least partially spent catalyst. .
[0016] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un strippeur connecté au réacteur à lit fluidisé dense est pourvu pour désorber des hydrocarbures adsorbés sur le catalyseur au moins partiellement usé.According to one or more embodiments, a stripper connected to the dense fluidized bed reactor is provided for desorbing hydrocarbons adsorbed on the at least partially spent catalyst.
[0017] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense est directement connecté au strippeur.According to one or more embodiments, the dense fluidized bed reactor is directly connected to the stripper.
[0018] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un régénérateur connecté au strippeur est pourvu pour brûler le coke formé sur le catalyseur désorbé.According to one or more embodiments, a regenerator connected to the stripper is provided for burning the coke formed on the desorbed catalyst.
[0019] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un conduit de transport est pourvu pour transporter le catalyseur régénéré à partir du régénérateur vers le réacteur à lit fluidisé dense.According to one or more embodiments, a transport conduit is provided for transporting the regenerated catalyst from the regenerator to the dense fluidized bed reactor.
[0020] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les conditions opératoires du réacteur à lit fluidisé dense sont les suivantes :According to one or more embodiments, the operating conditions of the dense fluidized bed reactor are as follows:
- vitesse superficielle gaz : entre 0,2 et 2m/s ;- gas surface speed: between 0.2 and 2m / s;
- température : entre 500 et 800°C et de préférence inférieur à 750°C ;- temperature: between 500 and 800 ° C and preferably less than 750 ° C;
- pression : entre 0,1 et 0,6 MPaa ; et- pressure: between 0.1 and 0.6 MPaa; and
- temps de contact supérieur à 1 seconde.- contact time greater than 1 second.
[0021] Des modes de réalisation du procédé et du dispositif référencés ci-dessus ainsi que d’autres caractéristiques et avantages vont apparaître à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et en référence aux dessins suivants.Embodiments of the method and the device referenced above as well as other characteristics and advantages will appear on reading the description which follows, given for illustration only and not limiting, and with reference to the drawings following.
Liste des figuresList of Figures
[0022] [fig.lA][Fig.lA]
La figure IA décrit un schéma d’un dispositif FCC selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention comprenant un réacteur à lit fluidisé dense compartimenté.FIG. IA describes a diagram of an FCC device according to one or more embodiments of the present invention comprising a compartmentalized dense fluidized bed reactor.
[0023] [fig.lB][Fig.lB]
La figure IB décrit une vue de dessus du dispositif FCC selon la figure 1 A.Figure IB describes a top view of the FCC device according to Figure 1 A.
[0024] [fig.2][Fig.2]
La figure 2 décrit un schéma d’un dispositif FCC selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention dans lequel le réacteur à lit fluidisé dense compartimenté est connecté à un stripeur et un régénérateur.FIG. 2 describes a diagram of an FCC device according to one or more embodiments of the present invention in which the compartmentalized dense fluidized bed reactor is connected to a stripper and a regenerator.
Description des modes de réalisationDescription of the embodiments
[0025] L’invention concerne le domaine des procédés et dispositifs FCC pour convertir au moins en partie un brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) dans une unité type FCC, avec l’optique d’optimiser la production en oléfines légères.The invention relates to the field of FCC processes and devices for at least partially converting crude oil (e.g. after a first fractionation) in an FCC type unit, with the aim of optimizing the production of light olefins.
[0026] Le procédé et dispositif de conversion selon l’invention peuvent être définis comme une série d'étapes ou réacteurs/sections de craquage destinés à convertir des coupes ou toutes les coupes d’un brut pétrolier. Sur la base de tests expérimentaux, il s’avère que la conversion des charges légères (e.g. naphta) requiert un temps de contact significativement plus important que pour les charges lourdes (e.g. VGO), ces dernières étant classiquement les charges traitées dans un réacteur FCC (e.g. réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou « riser » selon la terminologie anglo-saxonne). Nous avons trouvé qu’il était possible de mettre en œuvre un dispositif FCC comprenant une zone de temps de contact élevé et une zone de temps de contact plus bas afin de maximiser la production d’oléfines légères, les différentes coupes étant injectées dans la zone de temps de contact appropriée en fonction du temps de contact requis pour chaque coupe. Il s’agit par exemple d’injecter une coupe plus légère dans la zone de temps de contact le plus élevé, et une coupe plus lourde dans la zone de temps de contact le plus faible. Cette mise en œuvre qui comprend notamment de traiter successivement, dans le sens suivi par le catalyseur (particules solides), d’abord la charge plus légère dans un premier compartiment permettant un grand temps de contact, puis la charge plus lourde dans autre compartiment permettant un temps de contact court, s’avère aussi pertinente parce qu’elle tire parti du fait que le craquage d’une fraction légère est peu cokant alors que le craquage d’une coupe lourde est très cokant. Ainsi, à la sortie du premier compartiment après avoir contribué au craquage de la fraction plus légère, le catalyseur est encore actif du fait de son faible taux de coke ; il reste opérant pour craquer la fraction plus lourde, qui produit plus de coke. Le catalyseur une fois coké ne joue plus son rôle catalytique ; le catalyseur coké peut ensuite être séparé des effluents afin que ceux-ci ne continuent à craquer sous l’effet thermique conduisant à une surproduction de gaz sec (appelé également « dry gas » selon la terminologie anglo-saxonne ; fraction gazeuse légère à faible valeur).The conversion process and device according to the invention can be defined as a series of steps or reactors / cracking sections intended to convert cuts or all cuts of petroleum crude oil. Based on experimental tests, it turns out that the conversion of light loads (eg naphtha) requires a significantly longer contact time than for heavy loads (eg VGO), the latter being conventionally the loads treated in an FCC reactor. (eg fluidized-bed gas-solid ascending or “riser” fluidized bed reactor according to English terminology). We found that it was possible to implement an FCC device comprising a high contact time zone and a lower contact time zone in order to maximize the production of light olefins, the different cuts being injected into the zone. appropriate contact time based on the contact time required for each cut. This involves, for example, injecting a lighter cut in the highest contact time zone, and a heavier cut in the lowest contact time zone. This implementation, which notably comprises successively treating, in the direction followed by the catalyst (solid particles), first the lighter load in a first compartment allowing a long contact time, then the heavier load in another compartment allowing a short contact time is also relevant because it takes advantage of the fact that the cracking of a light fraction is not very coking while the cracking of a heavy cut is very coking. Thus, at the outlet of the first compartment after having contributed to the cracking of the lighter fraction, the catalyst is still active due to its low coke level; it remains operative to crack the heavier fraction, which produces more coke. Once coked, the catalyst no longer plays its catalytic role; the coked catalyst can then be separated from the effluents so that they do not continue to crack under the thermal effect leading to an overproduction of dry gas (also called “dry gas” according to English terminology; light gas fraction at low value ).
[0027] La présente invention peut être définie comme un dispositif de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant un réacteur à lit fluidisé dense, ledit réacteur étant compartimenté afin de traiter une pluralité de charges hydrocarbonées. Spécifiquement, le réacteur comprend un premier compartiment alimenté par un catalyseur frais et/ou régénéré, et un ou plusieurs compartiments suivants alimentés en catalyseur à partir du premier compartiment, le premier compartiment étant alimenté par la charge la plus légère et les compartiments suivants étant alimentés par des charges de plus en plus lourdes. Le réacteur permet ainsi de traiter des charges de plus en plus lourdes dans des compartiments dédiés avec une circulation en catalyseur de sorte qu’il contacte en premier la charge la plus légère et en dernier la charge la plus lourde. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le nombre de compartiments est compris entre 2 et 10, préférablement entre 2 et 6.The present invention can be defined as a catalytic cracking device in a fluidized bed of a hydrocarbon feedstock, comprising a dense fluidized bed reactor, said reactor being compartmentalized in order to process a plurality of hydrocarbon feedstocks. Specifically, the reactor comprises a first compartment supplied with fresh and / or regenerated catalyst, and one or more following compartments supplied with catalyst from the first compartment, the first compartment being supplied by the lightest charge and the following compartments being supplied by heavier and heavier loads. The reactor thus makes it possible to treat heavier and heavier loads in dedicated compartments with a circulation of catalyst so that it first contacts the lightest load and lastly the heaviest load. According to one or more embodiments, the number of compartments is between 2 and 10, preferably between 2 and 6.
[0028] Dans la présente demande, le terme « lit fluidisé dense » signifie un lit fluidisé gazsolide fonctionnant en régime bouillonnant ou en régime turbulent.In the present application, the term “dense fluidized bed” means a gaseous fluidized bed operating in bubbling regime or in turbulent regime.
[0029] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense est choisi parmi un réacteur à lit fluidisé bouillonnant et un réacteur à lit fluidisé turbulent (e.g. temps de contact supérieur à 1 seconde tel que plusieurs secondes).According to one or more embodiments, the dense fluidized bed reactor is chosen from a bubbling fluidized bed reactor and a turbulent fluidized bed reactor (e.g. contact time greater than 1 second such as several seconds).
[0030] Dans la présente demande, le terme « lit fluidisé bouillonnant » signifie un lit fluidisé gaz-solide dont la vitesse de gaz est comprise entre la vitesse minimum de fluidisation et la vitesse de transition au régime turbulent. Ces vitesses dépendent des propriétés du catalyseur solide (densité, taille, forme des grains...). La fraction volumique de solide est comprise entre une valeur proche de 0,4 et la fraction volumique de solide maximale correspondant à un lit fixe, non fluidisé, généralement proche de 0,5.In the present application, the term “bubbling fluidized bed” means a gas-solid fluidized bed whose gas speed is between the minimum fluidization speed and the speed of transition to the turbulent regime. These speeds depend on the properties of the solid catalyst (density, size, shape of the grains, etc.). The volume fraction of solid is between a value close to 0.4 and the maximum volume fraction of solid corresponding to a fixed, non-fluidized bed, generally close to 0.5.
[0031] Dans la présente demande, le terme « lit fluidisé turbulent » signifie un lit fluidisé gaz-solide dont la vitesse de gaz est comprise entre la vitesse de transition au régime turbulent et la vitesse de transport. La fraction volumique de solide est comprise entre une valeur proche de 0,25 et une valeur proche de 0,4.In the present application, the term "turbulent fluidized bed" means a gas-solid fluidized bed whose gas speed is between the speed of transition to the turbulent regime and the transport speed. The volume fraction of solid is between a value close to 0.25 and a value close to 0.4.
[0032] Dans la présente demande, le terme « vitesse de transport » correspond à la vitesse avec laquelle essentiellement tout le solide est entraîné par le gaz. La vitesse de transport est connue de l’Homme du métier. Par exemple, la vitesse de transport peut être déterminée en fonction des propriétés du gaz (e.g. viscosité et densité), des propriétés des particules (e.g. taille et densité) et de la taille du lit fluidisé (e.g. diamètre et hauteur).In the present application, the term "transport speed" corresponds to the speed with which essentially all the solid is entrained by the gas. The transport speed is known to the skilled person. For example, the transport speed can be determined according to the properties of the gas (e.g. viscosity and density), the properties of the particles (e.g. size and density) and the size of the fluidized bed (e.g. diameter and height).
[0033] La figure IA et la figure IB décrivent un schéma d’un dispositif LCC selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention comprenant un réacteur à lit fluidisé dense 1 adapté pour : être directement alimenté par et craquer au moins partiellement une pluralité de charges hydrocarbonées 2A, 2B et 2C ; et produire des effluents 3 en présence d’un catalyseur 4. Dans les figures IA et IB, les flèches pleines représentent le cheminement du catalyseur (solide) dans réacteur à lit fluidisé dense 1, et les flèches hachurées représentent le cheminement des charges et effluents (gaz) dans ledit réacteur.Figure IA and Figure IB describe a diagram of an LCC device according to one or more embodiments of the present invention comprising a dense fluidized bed reactor 1 suitable for: being directly fed by and at least partially cracking a plurality of hydrocarbon feedstocks 2A, 2B and 2C; and produce effluents 3 in the presence of a catalyst 4. In FIGS. 1A and 1B, the solid arrows represent the path of the catalyst (solid) in a dense fluidized bed reactor 1, and the hatched arrows represent the path of the charges and effluents (gas) in said reactor.
[0034] En référence à la figure 1A et à la figure IB, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est compartimenté de sorte que ledit réacteur à lit fluidisé dense 1 puisse traiter plusieurs charges hydrocarbonées 2A, 2B et 2C, chacune desdites charges entrant (e.g. par une entrée dédiée 5A, 5B ou 5C) dans un compartiment 6A, 6B, 6C dédié. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge la plus légère 2A a le temps de contact le plus long dans le réacteur à lit fluidisé dense 1 et la charge la moins légère 2C a le temps de contact le plus court dans le réacteur à lit fluidisé dense 1. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, dans le cas de débits équivalents entre la charge la plus légère 2A et les autres charges 2B et 2C, la charge la plus légère 2A entre dans un premier compartiment 6A, la charge la moins légère 2C entre dans un dernier compartiment 6C, le premier compartiment 6A étant le plus grand compartiment (e.g. en volume et/ou en hauteur) et le dernier compartiment 6C étant le plus petit compartiment. Dans le cas de débits respectifs différents entre charges, on peut choisir la taille des compartiments pour favoriser un temps de contact décroissant au fur et à mesure que la charge est de plus en plus lourde.With reference to FIG. 1A and to FIG. 1B, the dense fluidized bed reactor 1 is compartmentalized so that said dense fluidized bed reactor 1 can process several hydrocarbon charges 2A, 2B and 2C, each of said charges entering ( eg by a dedicated input 5A, 5B or 5C) in a dedicated compartment 6A, 6B, 6C. According to one or more embodiments, the lightest charge 2A has the longest contact time in the dense fluidized bed reactor 1 and the least light charge 2C has the shortest contact time in the bed reactor dense fluidized 1. According to one or more embodiments, in the case of equivalent flow rates between the lightest load 2A and the other loads 2B and 2C, the lightest load 2A enters a first compartment 6A, the least load slight 2C enters a last compartment 6C, the first compartment 6A being the largest compartment (eg in volume and / or height) and the last compartment 6C being the smallest compartment. In the case of respective different flow rates between loads, the size of the compartments can be chosen to favor a decreasing contact time as the load becomes heavier.
[0035] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé 1 est cylindrique et les compartiments 6A, 6B, 6C forment des secteurs radiaux dudit réacteur. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les secteurs radiaux sont identiques et les compartiments 6A, 6B, 6C diffèrent en ce que le premier compartiment 6A comprend une hauteur en catalyseur plus grande que celle du deuxième compartiment 6B et ainsi de suite jusqu’au dernier compartiment 6C comprenant la hauteur en catalyseur la plus basse. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les secteurs radiaux sont différents et l’angle β du secteur radial du premier compartiment 6A est plus grand que celui du deuxième compartiment 6B et ainsi de suite jusqu’au dernier compartiment 6C dont l’angle du secteur radial est le plus petit. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’angle β du premier compartiment 6A est au moins 20°, préférablement au moins 30° (e.g. 40°), plus grand que celui du deuxième compartiment 6B et ainsi de suite entre le deuxième compartiment et le troisième compartiment, jusqu’au dernier compartimentAccording to one or more embodiments, the fluidized bed reactor 1 is cylindrical and the compartments 6A, 6B, 6C form radial sectors of said reactor. According to one or more embodiments, the radial sectors are identical and the compartments 6A, 6B, 6C differ in that the first compartment 6A comprises a height of catalyst greater than that of the second compartment 6B and so on until the last compartment 6C including the lowest catalyst height. According to one or more embodiments, the radial sectors are different and the angle β of the radial sector of the first compartment 6A is greater than that of the second compartment 6B and so on until the last compartment 6C whose angle of the sector radial is the smallest. According to one or more embodiments, the angle β of the first compartment 6A is at least 20 °, preferably at least 30 ° (eg 40 °), larger than that of the second compartment 6B and so on between the second compartment and the third compartment, up to the last compartment
6C.6C.
[0036] En référence à la figure IA et à la figure IB, le catalyseur frais et/ou régénéré 4 entre dans le premier compartiment 6A (e.g. par une entrée dédiée 7). Le catalyseur d’un compartiment 6A et 6B autre que le dernier compartiment 6C est ensuite envoyé dans un compartiment aval (e.g. par débordement au-dessus d’une paroi 8A-B et 8B-C disposée entre deux compartiments adjacents) et le catalyseur au moins partiellement usé du dernier compartiment 6C est retiré du réacteur à lit fluidisé dense 1, par exemple via une fenêtre inférieure 9 (sortie située en fond du dernier compartiment) ou tout autre moyen permettant au catalyseur usé d’être dirigé (e.g. via un conduit descendant 10 (ou montant), optionnellement central) en dehors du réacteur à lit fluidisé dense 1. Dans cet exemple, le premier compartiment 6A et le dernier compartiment 6C sont séparés par une paroi 8A-C adaptée pour empêcher le catalyseur 4 de circuler directement du premier compartiment 6A vers le dernier compartiment 6C. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la fenêtre inférieure 9 est connectée au conduit descendant central 10.Referring to Figure IA and Figure IB, the fresh and / or regenerated catalyst 4 enters the first compartment 6A (e.g. through a dedicated inlet 7). The catalyst of a compartment 6A and 6B other than the last compartment 6C is then sent to a downstream compartment (eg by overflow above a wall 8A-B and 8B-C disposed between two adjacent compartments) and the catalyst to less partially used from the last compartment 6C is removed from the dense fluidized bed reactor 1, for example via a lower window 9 (outlet located at the bottom of the last compartment) or any other means allowing the spent catalyst to be directed (eg via a conduit descending 10 (or rising), optionally central) outside the dense fluidized bed reactor 1. In this example, the first compartment 6A and the last compartment 6C are separated by a wall 8A-C adapted to prevent the catalyst 4 from circulating directly from the first compartment 6A to the last compartment 6C. According to one or more embodiments, the lower window 9 is connected to the central downcomer 10.
[0037] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, au moins un compartiment intermédiaire et/ou le dernier compartiment 6C sont alimentés en catalyseur frais ou régénéré. Par exemple, le réacteur à lit fluidisé dense 1 peut être adapté pour envoyer un appoint en catalyseur frais ou régénéré dans le deuxième compartiment 6B et/ou le dernier compartiment 6C.According to one or more embodiments, at least one intermediate compartment and / or the last compartment 6C are supplied with fresh or regenerated catalyst. For example, the dense fluidized bed reactor 1 can be adapted to send a fresh or regenerated catalyst to the second compartment 6B and / or the last compartment 6C.
[0038] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la fenêtre inférieure 9 est connectée à un réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou descendant, par exemple via le conduit descendant 10. Par exemple, le catalyseur partiellement usé sortant du réacteur à lit fluidisé dense 1 peut être utilisé dans un riser ou un downer pour craquer au moins partiellement une charge hydrocarbonnée additionnelle, telle qu’une charge plus lourde que les charges du réacteur à lit fluidisé 1. Le catalyseur usé peut ensuite être dirigé vers un strippeur puis un régénérateur (e.g. au moyen de conduits), tel que comme défini ci-après en référence à la figure 2.According to one or more embodiments, the lower window 9 is connected to an ascending or descending gas-solid co-current fluidized bed reactor, for example via the descending conduit 10. For example, the partially used catalyst leaving of the dense fluidized bed reactor 1 can be used in a riser or downer to at least partially crack an additional hydrocarbon charge, such as a charge heavier than the charges of the fluidized bed reactor 1. The spent catalyst can then be directed towards a stripper and then a regenerator (eg by means of conduits), as defined below with reference to FIG. 2.
[0039] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la partie supérieure du réacteur à lit fluidisé dense 1 située au-dessus des compartiments 6A, 6B, 6C permet la séparation du la phase gaz et du catalyseur (solide), ce dernier étant réintroduit dans les compartiments fluidisés. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la séparation des effluents gazeux et des particules de catalyseur est améliorée par un ou plusieurs étages de cyclones dont les jambes de retour alimentent en catalyseur le lit fluidisé de chaque compartiment, ou seulement dans certains compartiments.According to one or more embodiments, the upper part of the dense fluidized bed reactor 1 located above the compartments 6A, 6B, 6C allows the separation of the gas phase and the catalyst (solid), the latter being reintroduced in the fluidized compartments. According to one or more embodiments, the separation of the gaseous effluents and of the catalyst particles is improved by one or more stages of cyclones, the return legs of which supply the fluidized bed of each compartment with catalyst, or only in certain compartments.
[0040] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les effluents 3 suivent le même trajet ascendant depuis leur compartiment respectif vers l’extérieur du réacteur à lit fluidisé dense 1, par exemple via au moins une fenêtre supérieure 11 débouchant sur un conduit montant central 12. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les effluents 3 sont dirigés vers une colonne de fractionnement (non représentée).According to one or more embodiments, the effluents 3 follow the same upward path from their respective compartment towards the outside of the dense fluidized bed reactor 1, for example via at least one upper window 11 opening onto a central rising conduit 12. According to one or more embodiments, the effluents 3 are directed to a fractionation column (not shown).
[0041] En référence à la figure 2, le catalyseur au moins partiellement usé sortant du réacteur à lit fluidisé dense 1, via le conduit descendant central 10 (e.g. par gravité), entre dans un strippeur 13 où des hydrocarbures adsorbés sur le catalyseur sont strippés (e.g. les hydrocarbures sont désorbés ou chassés de l’espace interstitiel). Le strippeur 13 est alimenté par un gaz de strippage (non représenté), le gaz de strippage étant préférablement dépourvu d’hydrocarbures et comprenant de préférence de la vapeur d’eau venant, à contre-courant du catalyseur. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est directement connecté au strippeur 13.Referring to Figure 2, the at least partially spent catalyst leaving the dense fluidized bed reactor 1, via the central downcomer 10 (eg by gravity), enters a stripper 13 where hydrocarbons adsorbed on the catalyst are stripped (eg hydrocarbons are desorbed or expelled from the interstitial space). The stripper 13 is supplied with a stripping gas (not shown), the stripping gas being preferably devoid of hydrocarbons and preferably comprising coming water vapor, counter-current to the catalyst. According to one or more embodiments, the dense fluidized bed reactor 1 is directly connected to the stripper 13.
[0042] En référence à la figure 2, le catalyseur désorbé est orienté via un conduit de sortie 14 (écoulement descendant) puis via un lift 16 (solide en écoulement ascendant, gaz de transport non représenté, de préférence de la vapeur d’eau) vers le régénérateur 15 où du coke formé sur les différents catalyseurs est brûlé. Un conduit de transport 17 est également prévu pour envoyer le catalyseur régénéré à partir du régénérateur 15 vers l’entrée dédiée 7 du réacteur à lit fluidisé dense 1.Referring to Figure 2, the desorbed catalyst is oriented via an outlet conduit 14 (downflow) and then via a lift 16 (solid in upward flow, transport gas not shown, preferably water vapor ) to regenerator 15 where coke formed on the various catalysts is burned. A transport duct 17 is also provided for sending the regenerated catalyst from the regenerator 15 to the dedicated inlet 7 of the dense fluidized bed reactor 1.
[0043] Dans la présente demande, les termes « coupe légère », « couple plus/moins légère que », « coupe lourde » et « coupe plus/moins lourde que » signifient une fraction d’un pétrole brut dont le point d’ébullition final est plus/moins haut qu’une autre fraction du pétrole brut.In the present application, the terms "light cut", "couple more / less light than", "heavy cut" and "cut more / less heavy than" mean a fraction of a crude oil whose point of final boil is higher / lower than another fraction of the crude oil.
[0044] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge hydrocarbonée la plus légère (e.g. la première charge 2A) pouvant être envoyée dans le premier compartiment 6A est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 20 et 50°C et un point d’ébullition final compris entre 70 à 350°C, préférablement entre 70 et 250°C, très préférablement entre 70 à 220°C.According to one or more embodiments, the lightest hydrocarbon charge (eg the first charge 2A) that can be sent to the first compartment 6A is a section whose initial boiling point is between 20 and 50 ° C. and a final boiling point of between 70 to 350 ° C, preferably between 70 and 250 ° C, very preferably between 70 to 220 ° C.
[0045] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, une charge hydrocarbonée intermédiaire (e.g. la deuxième charge 2B) pouvant être envoyée dans le ou les compartiments intermédiaires (i.e., du deuxième compartiment 6B à l’avant dernier compartiment) est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 80 et 220°C et un point d’ébullition final compris entre 160 et 350°C, préférablement entre 220 et 350 °C, tel qu’entre 220 et 300°C ou entre 300 et 350°C.According to one or more embodiments, an intermediate hydrocarbon charge (eg the second charge 2B) which can be sent into the intermediate compartment or compartments (ie, from the second compartment 6B to the penultimate compartment) is a section whose initial boiling point is between 80 and 220 ° C and a final boiling point between 160 and 350 ° C, preferably between 220 and 350 ° C, such as between 220 and 300 ° C or between 300 and 350 ° C.
[0046] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge hydrocarbonée la moins légère 2C (i.e., la charge lourde ou la dernière charge) pouvant être envoyée dans le dernier compartiment 6C est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 80°C et 350°C et plus généralement entre 150°C et 350°C voire entre 220 et 350°C et un point d’ébullition final supérieur à 300°C, préférablement supérieur à 350°C, tel que supérieur à 500°C. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la coupe lourde correspond à une coupe dont le point d’ébullition final est compris entre 350 et 565°C (e.g. charge FCC classique tel qu’un VGO).According to one or more embodiments, the least light hydrocarbon charge 2C (ie, the heavy charge or the last charge) that can be sent to the last compartment 6C is a section whose initial boiling point is between 80 ° C and 350 ° C and more generally between 150 ° C and 350 ° C or even between 220 and 350 ° C and a final boiling point greater than 300 ° C, preferably greater than 350 ° C, such as greater than 500 ° C. According to one or more embodiments, the heavy cut corresponds to a cut whose final boiling point is between 350 and 565 ° C. (e.g. conventional FCC charge such as a VGO).
[0047] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge hydrocarbonnée additionnelle (i.e., la charge plus lourde que les charges du réacteur à lit fluidisé 1) pouvant être envoyée dans riser ou le downer est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 80°C et 350°C et plus généralement entre 150°C et 350°C voire entre 220 et 350°C et un point d’ébullition final supérieur à 300°C, préférablement supérieur à 350°C, tel que supérieur à 500°C. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la coupe lourde correspond à une coupe dont le point d’ébullition final est compris entre 350 et 565°C (e.g. charge FCC classique tel qu’un VGO).According to one or more embodiments, the additional hydrocarbon charge (ie, the charge heavier than the charges of the fluidized bed reactor 1) which can be sent into riser or the downer is a section whose initial boiling point is between 80 ° C and 350 ° C and more generally between 150 ° C and 350 ° C or even between 220 and 350 ° C and a final boiling point greater than 300 ° C, preferably greater than 350 ° C, such that higher than 500 ° C. According to one or more embodiments, the heavy cut corresponds to a cut whose final boiling point is between 350 and 565 ° C. (e.g. conventional FCC charge such as a VGO).
[0048] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est fluidisé par un distributeur de gaz de fluidisation commun à l’ensemble des compartiments (non représenté), par exemple une couronne unique qui dessert chaque compartiment, soit par un organe de fluidisation individuel à chaque compartiment (non représenté), celui-ci pouvant être communément une couronne ou un « sparger » selon la terminologie anglo-saxonne. On appelle « sparger » tout système de distribution du gaz de fluidisation se présentant sous la forme de ramifications. Ces organes de fluidisation, couronne ou « sparger » sont bien connus de l’homme du métier, et ne seront pas décrits davantage. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le gaz de fluidisation est un mélange comprenant la charge vaporisée.According to one or more embodiments, the dense fluidized bed reactor 1 is fluidized by a fluidization gas distributor common to all of the compartments (not shown), for example a single crown which serves each compartment, either by a fluidization member individual to each compartment (not shown), which may commonly be a crown or a "sparger" according to English terminology. Any system for distributing the fluidizing gas in the form of branches is called a sparger. These fluidization bodies, crown or "sparger" are well known to those skilled in the art, and will not be described further. According to one or more embodiments, the fluidizing gas is a mixture comprising the vaporized charge.
[0049] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, les conditions opératoires du réacteur à lit fluidisé dense 1 sont les suivantes :According to one or more embodiments, the operating conditions of the dense fluidized bed reactor 1 are as follows:
vitesse superficielle gaz : entre 0,2 et 2m/s ;gas surface speed: between 0.2 and 2m / s;
température : entre 500 et 800°C et de préférence inférieur à 750°C ;temperature: between 500 and 800 ° C and preferably less than 750 ° C;
pression : entre 0,1 et 0,6 MPaa ; et temps de contact supérieur à 1 seconde.pressure: between 0.1 and 0.6 MPaa; and contact time greater than 1 second.
[0050] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est adapté pour envoyer dans le strippeur 13 un flux solide compris entre 10 et 200 kg/m2 / s. Selon un ou plusieurs modes de réalisations, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est adapté pour envoyer dans le strippeur 13 un flux solide compris entre 30 et 150 kg/m2 / s.According to one or more embodiments, the dense fluidized bed reactor 1 is adapted to send into the stripper 13 a solid flow of between 10 and 200 kg / m 2 / s. According to one or more embodiments, the dense fluidized bed reactor 1 is adapted to send a solid flow between 30 and 150 kg / m 2 / s into the stripper 13.
[0051] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, la « coupe légère » est un mélange de la coupe légère issue du brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) et d’une partie (ou totalité) de la coupe essence issue de la colonne de fractionnement.According to one or more embodiments, the "light cut" is a mixture of the light cut from petroleum crude (eg after a first fractionation) and a part (or all) of the gasoline cut from fractionation column.
[0052] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, la « coupe intermédiaire » est un mélange de la coupe intermédiaire issue du brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) et d’une partie (ou totalité) de la coupe essence issue de la colonne de fractionnement.According to one or more embodiments, the "intermediate cut" is a mixture of the intermediate cut from petroleum crude (eg after a first fractionation) and a part (or all) of the petrol cut from fractionation column.
[0053] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, la « coupe lourde » est un mélange de la coupe lourde issue du brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) et d’une partie (ou totalité) de la coupe gasoil léger (« Light Cycle Oil » ou LCO selon la terminologie anglo-saxonne) issue de la colonne de fractionnement.According to one or more embodiments, the "heavy cut" is a mixture of the heavy cut from petroleum crude (eg after a first fractionation) and a part (or all) of the light diesel cut (" Light Cycle Oil "or LCO according to English terminology) from the fractionation column.
[0054] Le catalyseur est un catalyseur solide (e.g. densité, taille et forme des grains choisies pour utilisation en lit fluidisé). Les densités, tailles et formes des catalyseurs pour lits fluidisés sont connus de l’homme du métier, et ne seront pas décrits davantage. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le catalyseur est un catalyseur de type FCC, contenant par exemple ce qui est couramment appelé une matrice faite d’argile, de silice ou de silice alumine, de liant et de zéolithe, par exemple de 15 à 50% poids de zéolite par rapport au poids du catalyseur, préférablement une zéolithe Y et/ou une zéolite ZSM-5. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le catalyseur comprend une zéolithe ZSM-5. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la densité de grain du catalyseur est comprise entre 1000 et 2000 kg/m3. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la densité de grain du catalyseur est comprise entre 1250 et 1750 kg/m3.The catalyst is a solid catalyst (eg density, size and shape of the grains chosen for use in a fluidized bed). The densities, sizes and shapes of catalysts for fluidized beds are known to those skilled in the art, and will not be described further. According to one or more embodiments, the catalyst is an FCC type catalyst, containing for example what is commonly called a matrix made of clay, silica or silica alumina, binder and zeolite, for example from 15 to 50% by weight of zeolite relative to the weight of the catalyst, preferably a Y zeolite and / or a ZSM-5 zeolite. According to one or more embodiments, the catalyst comprises a ZSM-5 zeolite. According to one or more embodiments, the grain density of the catalyst is between 1000 and 2000 kg / m 3 . According to one or more embodiments, the grain density of the catalyst is between 1250 and 1750 kg / m 3 .
[0055] Dans la présente demande, le terme « comprendre » est synonyme de (signifie la même chose que) « inclure » et « contenir », et est inclusif ou ouvert et n’exclut pas d’autres éléments non récités. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut le terme exclusif et fermé « consister ». En outre, dans la présente description, les termes « environ », « substantiellement » « sensiblement », « essentiellement », « uniquement » et « à peu près » sont synonymes de (signifient la même chose que) marge inférieure et/ou supérieure de 10 %, préférablement de 5 %, très préférablement de 1%, de la valeur donnée. Par exemple, un effluent comprenant essentiellement ou uniquement des composés A correspond à un effluent comprenant au moins 90%, préférablement au moins 95%, très préférablement au moins 99%, de composés A. ExemplesIn the present application, the term "understand" is synonymous with (means the same as) "include" and "contain", and is inclusive or open and does not exclude other elements not recited. It is understood that the term "understand" includes the exclusive and closed term "consist". Furthermore, in the present description, the terms "approximately", "substantially" "substantially", "essentially", "only" and "approximately" are synonymous with (mean the same as) lower and / or higher margin 10%, preferably 5%, most preferably 1%, of the given value. For example, an effluent comprising essentially or only compounds A corresponds to an effluent comprising at least 90%, preferably at least 95%, very preferably at least 99%, of compounds A. Examples
[0056] Exemple 1 : conversion d’une charge légère en fonction du temps de contactExample 1: conversion of a light charge as a function of the contact time
[0057] La conversion d’une charge essence issue de distillation directe (« naphta straight run » selon la terminologie anglo-saxonne) a été réalisée pour différents temps de contact dans un réacteur à lit fluidisé dense (LE) composé de 40 g de catalyseur, ainsi que dans un riser dans lequel le temps de contact est nettement plus faible.The conversion of a gasoline charge from direct distillation (“naphta straight run” according to English terminology) was carried out for different contact times in a dense fluidized bed (LE) reactor composed of 40 g of catalyst, as well as in a riser in which the contact time is significantly shorter.
[0058] Les propriétés de la charge sont données dans le tableau 1 suivant.The properties of the filler are given in Table 1 below.
[Tableaux 1][Tables 1]
[0059] La PIONA (caractérisation en composés de type n-Paraffine, Iso-paraffine, Oléfine, Naphthène, and Aromatique) de la charge est présentée dans le tableau 2 suivant. [Tableaux2]PIONA (characterization of n-Paraffin, Iso-paraffin, Olefin, Naphthene, and Aromatic) type compounds of the filler is presented in Table 2 below. [Tables2]
[0060] Le catalyseur comprend un additif commercial à 40% de ZSM-5.The catalyst comprises a commercial additive containing 40% of ZSM-5.
[0061] La température de réaction est adaptée pour avoir une conversion identique à celle que l’on aurait dans un riser à 540°C.The reaction temperature is adapted to have a conversion identical to that which one would have in a riser at 540 ° C.
[0062] Le tableau 3 ci-dessous montre la conversion (en % poids de charge) en fonction du temps de contact, obtenue en riser (pour le temps de contact le plus faible) et en lit fluidisé dense (LF).Table 3 below shows the conversion (in% of load weight) as a function of the contact time, obtained in riser (for the shortest contact time) and in a dense fluidized bed (LF).
[Tableaux3][Tables3]
[0063] La conversion de la charge augmente significativement avec le temps de contact.The conversion of the charge increases significantly with the contact time.
Pour un temps de contact faible, correspondant à celui dans un riser (temps de contact ici de 150 ms), la conversion est à peine la moitié de celle obtenue en lit fluidisé dense (temps de contact de 4 s). Cela montre clairement que pour mieux convertir une charge légère, la mise en œuvre d’un réacteur à lit fluidisé dense est préférable.For a short contact time, corresponding to that in a riser (contact time here of 150 ms), the conversion is barely half of that obtained in a dense fluidized bed (contact time of 4 s). This clearly shows that to better convert a light load, the implementation of a dense fluidized bed reactor is preferable.
[0064] Exemple 2 : rendement en oléfines légères fonction du temps de contactExample 2: yield of light olefins as a function of contact time
[0065] Pour la même charge que celle présentée dans l’exemple précédent, le tableau 4 suivant montre la structure de rendement en oléfines légères fonction du temps de contact, obtenue en riser (pour le temps de contact le plus faible) et en lit fluidisé dense (LF).For the same load as that presented in the previous example, the following table 4 shows the yield structure in light olefins as a function of contact time, obtained in riser (for the shortest contact time) and in bed dense fluidized (LF).
[Tableaux4][Tables4]
[0066] En fonction de la cible produit, le temps de contact peut être adapté. Dans cet exemple, un temps de contact proche de 2075 ms permet d’obtenir un optimum en propylène, mais il est peut être intéressant de continuer à l’augmenter, par exemple à 4080 ms, dans une logique maxi oléfines.Depending on the product target, the contact time can be adapted. In this example, a contact time close to 2075 ms makes it possible to obtain an optimum in propylene, but it may be interesting to continue to increase it, for example to 4080 ms, in a logic of maximum olefins.
[0067] Exemple 3 : temps de contact optimal suivant les chargesExample 3: optimal contact time according to the charges
[0068] Le tableau 5 suivant montre que pour deux charges différentes, le temps de contact fixé pour obtenir des rendements en oléfines légères similaires est plus élevé pour la charge la plus légère (1454 ms pour la charge de densité 0,6905 ; 2652 ms pour la charge de densité 0,67305).Table 5 below shows that for two different charges, the contact time set to obtain similar yields of light olefins is higher for the lightest charge (1454 ms for the charge of density 0.6905; 2652 ms for the density charge 0.67305).
[Tableaux5][Tables5]
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
[0069] Considérant un réacteur partitionné avec le dimensionnement indiqué dans le tableau 6 suivant, un flux solide de 80 kg/m2/s dans le strippeur, une densité de grain de catalyseur de 1500 kg/m3 et une vitesse de gaz dans chaque compartiment de 0.8 m/s, les temps de contact obtenus sont les suivants :Considering a partitioned reactor with the dimensioning indicated in the following table 6, a solid flow of 80 kg / m 2 / s in the stripper, a density of catalyst grain of 1500 kg / m 3 and a gas speed in each 0.8 m / s compartment, the contact times obtained are as follows:
- Temps de contact dans le compartiment n°l : 3.0 secondes- Contact time in compartment n ° l: 3.0 seconds
- Temps de contact dans le compartiment n°2 : 2.6 secondes- Contact time in compartment 2: 2.6 seconds
- Temps de contact dans le compartiment n°3 : 2.3 secondes.- Contact time in compartment 3: 2.3 seconds.
[Tableaux6][Tables6]
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