FR3145360A1 - Process for fractionating a cracked product obtained by joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker of a hydrocarbon feed and an oil feed from renewable sources - Google Patents
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Abstract
Procédé de fractionnement d’un produit craqué obtenu par un traitement conjoint dans un craqueur catalytique d’une charge d’hydrocarbures et d’une charge d’ huile issue de sources renouvelables Ce procédé comprend la récupération, en tête d’une colonne de distillation (34) du produit craqué (32), d’un courant de gaz de tête (36), puis un refroidissement et une condensation partielle. Il comprend la séparation amont du courant partiellement condensé (74) en une fraction gazeuse (78), qui est comprimée et séparée en un flux d’hydrocarbures gazeux (88) et en un flux liquide huileux (90). Le flux gazeux (88) est fractionné pour former un courant de gaz combustible (92) lavé par un courant d’amine de lavage (96). Le flux liquide huileux (90) est séparé en des fractions d’hydrocarbures (12, 14, 16A à 16C) ; Le procédé comprend l’ajout d’un courant de bisulfite (108), en aval de la tête de la colonne de distillation (34), dans au moins un courant (78 ; 174 ; 90 ;164) issu du courant de gaz de tête (36), contenant au moins un composé oxygéné. Figure pour l'abrégé : figure 1A process for fractionating a cracked product obtained by joint treatment in a catalytic cracker of a hydrocarbon feedstock and an oil feedstock from renewable sources. This process comprises recovering, at the top of a distillation column (34) of the cracked product (32), a head gas stream (36), then cooling and partial condensation. It comprises the upstream separation of the partially condensed stream (74) into a gaseous fraction (78), which is compressed and separated into a gaseous hydrocarbon stream (88) and an oily liquid stream (90). The gaseous stream (88) is fractionated to form a combustible gas stream (92) washed by a washing amine stream (96). The oily liquid stream (90) is separated into hydrocarbon fractions (12, 14, 16A to 16C); The method comprises adding a bisulfite stream (108), downstream of the head of the distillation column (34), into at least one stream (78; 174; 90; 164) from the overhead gas stream (36), containing at least one oxygenated compound. Figure for abstract: Figure 1
Description
La présente invention concerne un procédé de fractionnement d’un produit craqué obtenu par un traitement conjoint dans un craqueur catalytique à lit fluidisé d’une charge d’hydrocarbures et d’une charge d’huile issue de sources renouvelables, le procédé comprenant les étapes suivantes :The present invention relates to a process for fractionating a cracked product obtained by joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker of a hydrocarbon feedstock and an oil feedstock from renewable sources, the process comprising the following steps:
- récupération, en tête d’une colonne de distillation du produit craqué, d’un courant de gaz de tête ;- recovery, at the top of a distillation column of the cracked product, of a stream of overhead gas;
- refroidissement et condensation partielle du courant de gaz de tête pour obtenir un courant partiellement condensé ;- cooling and partial condensation of the head gas stream to obtain a partially condensed stream;
- séparation amont du courant partiellement condensé en au moins une fraction gazeuse, en au moins une fraction liquide huileuse et en au moins une fraction liquide aqueuse ;- upstream separation of the partially condensed stream into at least one gaseous fraction, at least one oily liquid fraction and at least one aqueous liquid fraction;
- compression et condensation au moins partielle de la fraction gazeuse pour former une fraction comprimée ;- compression and at least partial condensation of the gaseous fraction to form a compressed fraction;
- séparation aval de la fraction comprimée en un flux d’hydrocarbures gazeux et en au moins un flux liquide huileux ;- downstream separation of the compressed fraction into a gaseous hydrocarbon stream and at least one oily liquid stream;
- fractionnement du flux d’hydrocarbures gazeux pour former un courant de gaz combustible à traiter,- fractionation of the gaseous hydrocarbon stream to form a combustible gas stream to be treated,
- traitement du courant de gaz combustible à traiter incluant un lavage par un courant d’amine de lavage pour obtenir un courant de gaz combustible traité, et un courant d’amine chargé en composés soufrés ;- treatment of the combustible gas stream to be treated including washing with a washing amine stream to obtain a treated combustible gas stream, and an amine stream loaded with sulfur compounds;
- régénération du courant d’amine de lavage à partir du courant d’amine chargé en composés soufrés ;- regeneration of the washing amine stream from the amine stream loaded with sulfur compounds;
- traitement et fractionnement du flux liquide huileux en des fractions d’hydrocarbures.- treatment and fractionation of the oily liquid flow into hydrocarbon fractions.
Un tel procédé est destiné à être mis en œuvre pour traiter le gaz produit en tête d’une colonne de fractionnement d’un produit craqué obtenu par un traitement conjoint dans un craqueur catalytique à lit fluidisé (« Fluid Catalytic Cracker » ou « FCC » en anglais). Le procédé est mis en œuvre notamment lorsque le craqueur catalytique reçoit une charge comprenant un courant d’hydrocarbures fossile et une charge contenant une huile issue de sources renouvelables injectées de manière séparée ou en mélange.Such a method is intended to be implemented to treat the gas produced at the top of a fractionation column of a cracked product obtained by a joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker ("Fluid Catalytic Cracker" or "FCC"). The method is implemented in particular when the catalytic cracker receives a feed comprising a stream of fossil hydrocarbons and a feed containing an oil from renewable sources injected separately or in a mixture.
Le courant d’hydrocarbures est typiquement un courant issu de la distillation sous vide d’un brut, comme par exemple un gasoil sous vide (« vacuum gas oil » ou « VGO » en anglais).The hydrocarbon stream is typically a stream resulting from the vacuum distillation of a crude, such as vacuum gas oil (VGO).
L’huile issue de sources renouvelables est par exemple une huile issue de la pyrolyse de biomasse, en particulier une huile de pyrolyse de biomasse cellulosique.Oil from renewable sources is, for example, oil from the pyrolysis of biomass, in particular oil from the pyrolysis of cellulosic biomass.
Du fait de la raréfaction des ressources fossiles et de préoccupations environnementales de plus en plus importantes, notamment dans le but de diminuer l’émission de gaz à effets de serre, l'utilisation de sources de carburant alternatives, ayant une empreinte carbone moindre, est de plus en plus recherchée pour remplacer les carburants conventionnels qui sont purement d'origine fossile.Due to the scarcity of fossil resources and increasing environmental concerns, particularly with the aim of reducing greenhouse gas emissions, the use of alternative fuel sources, with a smaller carbon footprint, is increasingly sought after to replace conventional fuels which are purely of fossil origin.
A cet égard, il est connu de traiter conjointement dans des craqueurs catalytiques des charges d’hydrocarbures d’origine fossile associées à une certaine quantité de charge d’origine renouvelable, généralement constituée d’une huile issue de sources renouvelables, en particulier issue de pyrolyse de la biomasse.In this regard, it is known to jointly process in catalytic crackers hydrocarbon feedstocks of fossil origin associated with a certain quantity of feedstock of renewable origin, generally consisting of an oil from renewable sources, in particular from the pyrolysis of biomass.
La biomasse est facilement transformable par pyrolyse en des produits utiles, par exemple des combustibles ou des produits chimiques. En général, la biomasse est transformée en une huile combustible liquide et en un produit de carbonisation, ainsi qu'en un produit gazeux, sous l'action de la chaleur. Cette transformation est effectuée essentiellement en l'absence d'oxygène, pour ne pas engendrer un niveau significatif de combustion directe.Biomass is readily transformed by pyrolysis into useful products, such as fuels or chemicals. Typically, biomass is transformed into a liquid fuel oil and a carbonization product, as well as a gaseous product, by the action of heat. This transformation is carried out primarily in the absence of oxygen, so as not to generate a significant level of direct combustion.
De préférence, la pyrolyse est une pyrolyse rapide pour obtenir une huile renouvelable qui convient comme combustible dans certaines applications.Preferably, the pyrolysis is a fast pyrolysis to obtain a renewable oil which is suitable as a fuel in certain applications.
Cependant, une telle huile est difficilement utilisable en tant que telle comme carburant, par exemple pour les moteurs thermiques de véhicules automobiles. Elle peut par contre être utilisée en tant que charge conjointe d’un craqueur catalytique avec des hydrocarbures fossiles issues de la distillation du brut, en général jusqu’à des proportions pouvant aller par exemple jusqu’à 20% en masse de la charge totale introduite dans le craqueur catalytique.However, such an oil is difficult to use as such as fuel, for example for the thermal engines of motor vehicles. On the other hand, it can be used as a joint charge of a catalytic cracker with fossil hydrocarbons from the distillation of crude oil, generally up to proportions of up to 20% by mass of the total charge introduced into the catalytic cracker, for example.
Comme pour le craquage classique de charges d’hydrocarbures conventionnels, le produit craqué obtenu est ensuite introduit dans une unité de fractionnement pour produire les différentes fractions d’hydrocarbures souhaitées.As with conventional cracking of conventional hydrocarbon feedstocks, the resulting cracked product is then fed into a fractionation unit to produce the desired hydrocarbon fractions.
Le fractionnement de produits de craquage issus du co-traitement des charges contenant des huiles issues de sources renouvelables peut cependant présenter des difficultés.The fractionation of cracking products from the co-processing of feedstocks containing oils from renewable sources can, however, present difficulties.
En particulier, le fractionnement comprend généralement un lavage de certaines fractions d’hydrocarbures avec un courant d’amine, en particulier de diéthylamine, pour extraire le sulfure d’hydrogène contenu dans les fractions. Lors de la régénération de la diéthylamine, il est parfois observé un encrassement important des filtres par exemple disposés en amont du régénérateur par une matière solide.In particular, fractionation generally involves washing certain hydrocarbon fractions with an amine stream, particularly diethylamine, to extract the hydrogen sulfide contained in the fractions. During the regeneration of diethylamine, significant fouling of the filters, for example those located upstream of the regenerator, by solid matter is sometimes observed.
De même, certains flux d’eau de procédé fractionnés en aval de la colonne de distillation ont subi un changement de couleur qui est absent lors du fractionnement de produits de craquage de charges d’hydrocarbures purement fossiles.Similarly, some process water streams fractionated downstream of the distillation column experienced a color change that is absent when fractionating cracked products from purely fossil hydrocarbon feedstocks.
Un but de l’invention est de fournir un procédé de fractionnement d’un produit craqué dans un craqueur catalytique en lit fluidisé obtenu à partir de ressources partiellement renouvelables, et qui soit néanmoins simple et fiable à opérer.An aim of the invention is to provide a process for fractionating a cracked product in a fluidized bed catalytic cracker obtained from partially renewable resources, and which is nevertheless simple and reliable to operate.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de fractionnement du type précité caractérisé par l’ajout d’un courant de bisulfite, en aval de la tête de la colonne de distillation, dans au moins un courant issu du courant de gaz de tête, contenant au moins un composé oxygéné.For this purpose, the invention relates to a fractionation process of the aforementioned type characterized by the addition of a stream of bisulfite, downstream of the head of the distillation column, in at least one stream from the head gas stream, containing at least one oxygenated compound.
Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, le procédé de fractionnement selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :According to particular embodiments of the invention, the fractionation method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination(s):
- le courant de bisulfite est choisi parmi un courant de bisulfite de métal alcalin, en particulier un courant de bisulfite de sodium ou de potassium ;- the bisulfite stream is selected from an alkali metal bisulfite stream, in particular a sodium or potassium bisulfite stream;
- la teneur massique en composés oxygénés dans le courant issu du courant de gaz de tête est supérieure à 0,1 % en masse, et est notamment comprise entre 0,2 % en masse et 5 % en masse ;- the mass content of oxygenated compounds in the stream from the overhead gas stream is greater than 0.1% by mass, and is in particular between 0.2% by mass and 5% by mass;
- le rapport de la concentration molaire en bisulfite à la concentration molaire en composé oxygéné au point d’injection du courant de bisulfite est supérieur à 1 ;- the ratio of the molar concentration of bisulfite to the molar concentration of oxygenated compound at the point of injection of the bisulfite stream is greater than 1;
- le composé oxygéné est un aldéhyde, en particulier un aldéhyde en C1 à C5 ;- the oxygenated compound is an aldehyde, in particular a C1 to C5 aldehyde;
- le courant de bisulfite est ajouté lors de la compression et de la condensation au moins partielle de la fraction gazeuse ;- the bisulfite stream is added during compression and at least partial condensation of the gas fraction;
- la compression et la condensation au moins partielle de la fraction gazeuse comprend le passage de la fraction gazeuse dans un compresseur, puis dans un refroidisseur disposé à la sortie du compresseur, le courant de bisulfite étant ajouté entre une sortie du compresseur et une entrée du refroidisseur ;- the compression and at least partial condensation of the gaseous fraction comprises the passage of the gaseous fraction through a compressor, then through a cooler arranged at the outlet of the compressor, the bisulfite stream being added between an outlet of the compressor and an inlet of the cooler;
- le procédé comprend un traitement et un fractionnement du flux liquide huileux en un courant de gaz de pétrole liquéfié contenant des hydrocarbures en C3 à C4 et en un courant d’hydrocarbures en C5+, le courant de gaz de pétrole liquéfié étant ensuite fractionné en une fraction d’hydrocarbures en C3 et en une fraction d’hydrocarbures en C4, éventuellement après passage dans un dispositif d’élimination des mercaptans ;- the method comprises treating and fractionating the oily liquid stream into a liquefied petroleum gas stream containing C3 to C4 hydrocarbons and a C5+ hydrocarbon stream, the liquefied petroleum gas stream then being fractionated into a C3 hydrocarbon fraction and a C4 hydrocarbon fraction, optionally after passing through a mercaptan removal device;
- le procédé comprend un lavage du courant de gaz de pétrole liquéfié ou d’un courant issu du courant de gaz de pétrole liquéfié par un courant additionnel d’amine de lavage pour obtenir un courant traité et un courant additionnel d’amine chargé en composés soufrés, le procédé comprenant le mélange du courant additionnel d’amine chargé en composés soufrés avec le courant d’amine chargé en composés soufrés avant la régénération conjointe du courant d’amine de lavage et du courant additionnel d’amine de lavage ;- the process comprises washing the liquefied petroleum gas stream or a stream derived from the liquefied petroleum gas stream with an additional washing amine stream to obtain a treated stream and an additional amine stream loaded with sulfur compounds, the process comprising mixing the additional amine stream loaded with sulfur compounds with the amine stream loaded with sulfur compounds before jointly regenerating the washing amine stream and the additional washing amine stream;
- le courant de bisulfite est ajouté dans le flux liquide huileux ou dans un courant produit à partir du flux liquide huileux, en aval de la séparation aval de la fraction comprimée en un flux d’hydrocarbures gazeux et en au moins un flux liquide huileux ;- the bisulfite stream is added into the oily liquid stream or into a stream produced from the oily liquid stream, downstream of the downstream separation of the compressed fraction into a gaseous hydrocarbon stream and at least one oily liquid stream;
- l’ajout du courant de bisulfite est effectué dans le courant de gaz de pétrole liquéfié ou dans un courant issu du courant de gaz de pétrole liquéfié ;- the addition of the bisulfite stream is carried out in the liquefied petroleum gas stream or in a stream derived from the liquefied petroleum gas stream;
- l’ajout du courant de bisulfite est effectué dans le courant additionnel d’amine chargé en composés soufrés ;- the addition of the bisulfite stream is carried out in the additional amine stream loaded with sulfur compounds;
- la totalité du courant de gaz de pétrole liquéfié est fractionnée en la fraction d’hydrocarbures en C3 et en la fraction d’hydrocarbures en C4, éventuellement après passage dans le dispositif d’élimination des mercaptans, sans lavage du courant de gaz de pétrole liquéfié ou d’un courant issu du courant de gaz de pétrole liquéfié par un courant additionnel d’amine de lavage ;- the entire liquefied petroleum gas stream is fractionated into the C3 hydrocarbon fraction and the C4 hydrocarbon fraction, possibly after passing through the mercaptan removal device, without washing the liquefied petroleum gas stream or a stream from the liquefied petroleum gas stream by an additional washing amine stream;
- le procédé comprend la filtration dans un filtre amont du courant d’amine chargé en composés soufrés avant la régénération du courant d’amine de lavage, l’ajout du courant de bisulfite étant effectué en amont de la filtration dans le filtre amont ;- the method comprises filtration in an upstream filter of the amine stream loaded with sulfur compounds before regeneration of the washing amine stream, the addition of the bisulfite stream being carried out upstream of the filtration in the upstream filter;
- le procédé comprend l’ajout additionnel, dans le au moins un courant issu du courant de gaz de tête, en aval de l’ajout du courant de bisulfite, d’un courant d’eau dépourvu de bisulfite ;- the method comprises the additional addition, in the at least one stream from the overhead gas stream, downstream of the addition of the bisulfite stream, of a water stream free of bisulfite;
- la régénération du courant d’amine de lavage comporte l’introduction, dans une colonne de mise en contact, d’un courant d’amine à régénérer produit à partir du courant d’amine chargé en composés soufrés et éventuellement du courant additionnel d’amines en composés soufrés, le courant d’amine à régénérer comprenant une concentration en sulfure d’hydrogène inférieure à 5 % en masse ou/et une concentration en composés oxygénés inférieure à 1 % en masse.- the regeneration of the washing amine stream comprises the introduction, into a contacting column, of an amine stream to be regenerated produced from the amine stream loaded with sulfur compounds and optionally from the additional amine stream in sulfur compounds, the amine stream to be regenerated comprising a hydrogen sulfide concentration of less than 5% by mass and/or a concentration of oxygenated compounds of less than 1% by mass.
L’invention concerne en outre une méthode de production d’un gaz combustible et de fractions d’hydrocarbures, comportant les étapes suivantes,The invention further relates to a method for producing a combustible gas and hydrocarbon fractions, comprising the following steps,
- traitement conjoint dans un craqueur catalytique à lit fluidisé d’une charge d’hydrocarbures et d’une charge d’huile issue de sources renouvelables pour former un produit craqué ;- joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker of a hydrocarbon feedstock and an oil feedstock from renewable sources to form a cracked product;
- distillation du produit craqué dans une colonne de distillation ;- distillation of the cracked product in a distillation column;
- mise en œuvre d’un procédé de fractionnement tel que défini plus haut.- implementation of a fractionation process as defined above.
La méthode de production selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :The production method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination(s):
- la charge d’hydrocarbures et/ou la charge d’huile issue de sources renouvelables sont hydrotraitées avant leur traitement conjoint dans le craqueur catalytique à lit fluidisé, et, lors de la mise en œuvre du procédé de fractionnement, la totalité du courant de gaz de pétrole liquéfié est fractionnée en la fraction d’hydrocarbures en C3 et en la fraction d’hydrocarbures en C4, éventuellement après passage dans un dispositif d’élimination des mercaptans, sans lavage du courant de gaz de pétrole liquéfié ou d’un courant issu du courant de gaz de pétrole liquéfié par un courant additionnel d’amine de lavage ;- the hydrocarbon feedstock and/or the oil feedstock from renewable sources are hydrotreated before their joint treatment in the fluidized bed catalytic cracker, and, when implementing the fractionation process, the entire liquefied petroleum gas stream is fractionated into the C3 hydrocarbon fraction and the C4 hydrocarbon fraction, optionally after passing through a mercaptan removal device, without washing the liquefied petroleum gas stream or a stream from the liquefied petroleum gas stream with an additional wash amine stream;
Egalement, l’invention concerne une unité de fractionnement d’un produit craqué obtenu par un traitement conjoint dans un craqueur catalytique à lit fluidisé d’une charge d’hydrocarbures et d’une charge d’huile issue de sources renouvelables, l’unité de fractionnement comprenant :Also, the invention relates to a fractionation unit for a cracked product obtained by joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker of a hydrocarbon feedstock and an oil feedstock from renewable sources, the fractionation unit comprising:
- un ensemble de récupération, en tête d’une colonne de distillation du produit craqué, d’un courant de gaz de tête ;- a recovery unit, at the top of a distillation column for the cracked product, of a head gas stream;
- un ensemble de refroidissement et de condensation partielle du courant de gaz de tête pour obtenir un courant partiellement condensé ;- a cooling and partial condensation assembly for the head gas stream to obtain a partially condensed stream;
- un ensemble de séparation amont du courant partiellement condensé en au moins une fraction gazeuse, en au moins une fraction liquide huileuse et en au moins une fraction liquide aqueuse ;- an upstream separation assembly for the partially condensed stream into at least one gaseous fraction, at least one oily liquid fraction and at least one aqueous liquid fraction;
- un ensemble de compression et de condensation au moins partielle de la fraction gazeuse pour former une fraction comprimée ;- a set of compression and at least partial condensation of the gaseous fraction to form a compressed fraction;
- un ensemble de séparation aval de la fraction comprimée en un flux d’hydrocarbures gazeux et en au moins un flux liquide huileux ;- a downstream separation assembly of the compressed fraction into a gaseous hydrocarbon flow and at least one oily liquid flow;
- un ensemble de fractionnement du flux d’hydrocarbures gazeux pour former un courant de gaz combustible à traiter,- a set for fractionating the gaseous hydrocarbon stream to form a combustible gas stream to be treated,
- un ensemble de traitement du courant de gaz combustible à traiter incluant un dispositif de lavage par un courant d’amine de lavage pour obtenir un courant de gaz combustible traité, et un courant d’amine chargé en composés soufrés ;- a set for treating the combustible gas stream to be treated including a device for washing with a washing amine stream to obtain a treated combustible gas stream, and an amine stream loaded with sulfur compounds;
- un ensemble de régénération du courant d’amine de lavage à partir du courant d’amine chargé en composés soufrés ;- a set for regenerating the washing amine stream from the amine stream loaded with sulfur compounds;
- un ensemble de traitement et de fractionnement du flux liquide huileux en des fractions d’hydrocarbures ;- a set of treatment and fractionation of the oily liquid flow into hydrocarbon fractions;
caractérisé par un système d’ajout d’un courant de bisulfite, en aval de la tête de la colonne de distillation, dans au moins un courant issu du courant de gaz de tête, contenant au moins un composé oxygéné.characterized by a system for adding a bisulfite stream, downstream of the head of the distillation column, in at least one stream from the head gas stream, containing at least one oxygenated compound.
L’invention concerne aussi une installation de production d’un gaz combustible et de fractions d’hydrocarbures, comportant :The invention also relates to an installation for producing a combustible gas and hydrocarbon fractions, comprising:
- une unité de traitement conjoint d’une charge d’hydrocarbures et d’une charge d’huile issue de sources renouvelables comprenant un craqueur catalytique à lit fluidisé propre à former un produit craqué ;- a unit for the joint treatment of a hydrocarbon feedstock and an oil feedstock from renewable sources comprising a fluidized bed catalytic cracker capable of forming a cracked product;
- une colonne de distillation du produit craqué ;- a distillation column for the cracked product;
- une unité de fractionnement telle que définie plus haut, raccordée à la colonne de distillation.- a fractionation unit as defined above, connected to the distillation column.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :The invention will be better understood from reading the following description, given solely by way of example, and made with reference to the appended drawings, in which:
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Les termes « comprenant » et « comprend » tels qu’utilisés ici sont synonymes avec « incluant », « inclut » ou « contient », « contenant », et sont inclusifs ou sans bornes et n’excluent pas de caractéristiques additionnelles, d’éléments ou d’étapes de méthodes non spécifiés.The terms “comprising” and “comprises” as used herein are synonymous with “including,” “includes,” or “contains,” “containing,” and are inclusive or unbounded and do not exclude additional features, elements, or method steps not specified.
Les expressions % en masse et % massique ont une signification équivalente et se réfèrent à la proportion de la masse d’un produit rapportée à 100 g d’une composition le comprenant.The expressions % by mass and % by mass have an equivalent meaning and refer to the proportion of the mass of a product relative to 100 g of a composition comprising it.
L’expression % en moles se réfère à la proportion en moles d’un produit rapportée à 100 moles d’une composition le comprenant.The expression % in moles refers to the proportion in moles of a product relative to 100 moles of a composition comprising it.
Par défaut, l’expression flux, courant, fraction, etc. « en Cn à Cm » désigne un flux, un courant, une fraction, etc. ayant une quantité majoritaire (par exemple plus de 50% en moles) de composés ayant entre n atomes de carbone et m atomes de carbone.By default, the expression flow, current, fraction, etc. "in Cn to Cm" designates a flow, a current, a fraction, etc. having a majority quantity (for example more than 50% in moles) of compounds having between n carbon atoms and m carbon atoms.
L’expression flux, courant, fraction, etc. « en Cn+ » désigne un flux, un courant, une fraction, etc. ayant une quantité majoritaire (par exemple plus de 50% en moles) de composés ayant n atomes de carbone ou plus de n atomes de carbone.The expression flow, current, fraction, etc. “in Cn+” designates a flow, a current, a fraction, etc. having a majority quantity (for example more than 50% in moles) of compounds having n carbon atoms or more than n carbon atoms.
L’expression flux, courant, fraction, etc. « en Cn- » désigne un flux, un courant, une fraction, etc. ayant une quantité majoritaire (par exemple plus de 50% en moles) de composés ayant n atomes de carbone ou moins de n atomes de carbone.The expression flow, current, fraction, etc. “in Cn-” designates a flow, current, fraction, etc. having a majority quantity (for example more than 50% in moles) of compounds having n carbon atoms or less than n carbon atoms.
En l’absence d’indication contraire, les pourcentages utilisés sont des pourcentages en masse, et les pressions sont des pressions absolues.Unless otherwise indicated, the percentages used are percentages by mass, and the pressures are absolute pressures.
Les points d’ébullition tels que mentionnés ci-dessous sont mesurés à pression atmosphérique, sauf indication contraire. Un point d’ébullition initial (ci-après « IBP ») est défini comme la valeur de température à partir de laquelle une première bulle de vapeur est formée. Un point d’ébullition final (ci-après « FBP ») est la plus haute température atteignable lors d’une distillation. A cette température, plus aucune vapeur ne peut être transportée vers un condenseur. La détermination des points initial et final fait appel à des techniques connues du métier et plusieurs méthodes adaptées en fonction du domaine de températures de distillation sont applicables, par exemple NF EN 15199-1 (version 2020) ou ASTM D2887 pour la mesure des points d’ébullition de fractions pétrolières par chromatographie en phase gazeuse, ASTM D7169 pour les hydrocarbures lourds, ASTM D7500, D86 ou D1160 pour les distillats.The boiling points as mentioned below are measured at atmospheric pressure, unless otherwise indicated. An initial boiling point (hereinafter “IBP”) is defined as the temperature value from which a first vapor bubble is formed. A final boiling point (hereinafter “FBP”) is the highest temperature achievable during a distillation. At this temperature, no more vapor can be transported to a condenser. The determination of the initial and final points uses techniques known in the art and several methods adapted according to the distillation temperature range are applicable, for example NF EN 15199-1 (2020 version) or ASTM D2887 for the measurement of boiling points of petroleum fractions by gas chromatography, ASTM D7169 for heavy hydrocarbons, ASTM D7500, D86 or D1160 for distillates.
Une première installation 10 de production d’hydrocarbures est illustrée schématiquement sur la
L’installation de production 10 est destinée à produire des fractions d’hydrocarbures, en particulier une fraction 12 d’hydrocarbures en C3, une fraction 14 d’hydrocarbures en C4, et des fractions 16A, 16B, 16C de coupe catalytique respectivement légère, moyenne et lourde (LCCS, MCCS, et HCCS en anglais).The production facility 10 is intended to produce hydrocarbon fractions, in particular a fraction 12 of C3 hydrocarbons, a fraction 14 of C4 hydrocarbons, and fractions 16A, 16B, 16C of light, medium and heavy catalytic cut respectively (LCCS, MCCS, and HCCS in English).
L’installation de production 10 produit en outre un courant de gaz combustible 18 destiné à être utilisé par exemple pour produire de l’énergie nécessaire à la mise en œuvre de la méthode de production selon l’invention.The production installation 10 further produces a stream of combustible gas 18 intended to be used, for example, to produce the energy necessary for implementing the production method according to the invention.
L’installation de production 10 produit les fractions 12, 14, 16A à 16C, à partir d’une charge d’hydrocarbures 20 et d’une charge d’huile issue de sources renouvelables 22 en effectuant notamment un craquage catalytique conjoint de ces charges 20, 22.The production facility 10 produces the fractions 12, 14, 16A to 16C, from a hydrocarbon feedstock 20 and an oil feedstock from renewable sources 22, in particular by carrying out joint catalytic cracking of these feedstocks 20, 22.
Comme indiqué plus haut, la charge d’hydrocarbures 20 est avantageusement une charge de fraction pétrolière fossile, par exemple dérivée de la distillation de pétrole brut. La charge d’hydrocarbures est par exemple une charge de gasoil (GO), une charge de gasoil sous vide (VGO), une charge de gasoil lourd (HGO), une charge de distillat moyen, une charge de distillat moyen lourd ou des combinaisons de celles-ci.As indicated above, the hydrocarbon feedstock 20 is advantageously a fossil petroleum fraction feedstock, for example derived from the distillation of crude oil. The hydrocarbon feedstock is for example a gas oil (GO) feedstock, a vacuum gas oil (VGO) feedstock, a heavy gas oil (HGO) feedstock, a middle distillate feedstock, a heavy middle distillate feedstock or combinations thereof.
De préférence, la charge d’hydrocarbures 20 comprend une charge de gazole ou une charge de gazole sous vide (VGO).Preferably, the hydrocarbon feedstock 20 comprises a diesel feedstock or a vacuum gas oil (VGO) feedstock.
La charge d’huile issue de sources renouvelables 22 est une huile issue de biomasse et ne contenant aucune huile minérale.The oil charge from renewable sources 22 is an oil derived from biomass and does not contain any mineral oil.
Par « huile issue de sources renouvelable », on désigne indifféremment les huiles, les graisses et leurs mélanges.The term “oil from renewable sources” refers to oils, fats and their mixtures.
Le terme « biomasse » fait référence à un matériau dérivé d'organismes récemment vivants, qui comprend les plantes, les animaux et leurs sous-produits.The term "biomass" refers to material derived from recently living organisms, which includes plants, animals, and their byproducts.
L’huile issue de sources renouvelables peut contenir une ou plusieurs huiles choisies parmi les huiles végétales, les graisses animales, préférentiellement les huiles hautement saturées non comestibles, les huiles usagées, les sous-produits du raffinage d'huile(s) végétale(s) ou d'huile(s) animale(s) contenant les acides gras libres, les tallols et les huiles produites par des bactéries, des levures, des algues, des procaryotes ou des eucaryotes.Oil from renewable sources may contain one or more oils selected from vegetable oils, animal fats, preferably non-edible highly saturated oils, waste oils, by-products of refining vegetable oil(s) or animal oil(s) containing free fatty acids, tall oils and oils produced by bacteria, yeasts, algae, prokaryotes or eukaryotes.
L’huile ou la graisse d'origine végétale et/ou animale utilisée dans la présente invention contient avantageusement des triglycérides et/ou des acides gras libres et/ou des esters. Les huiles végétales peuvent avantageusement être brutes ou raffinées, totalement ou en partie.The oil or fat of vegetable and/or animal origin used in the present invention advantageously contains triglycerides and/or free fatty acids and/or esters. The vegetable oils can advantageously be crude or refined, totally or partially.
L'homme du métier connaît également les triglycérides sous l'appellation tri ester d'acides gras et/ou des acides gras libres. Un tri ester d'acide gras est ainsi composé de trois chaînes d'acides gras. Ces chaînes d'acide gras sous forme de tri ester ou sous forme d'acide gras libre possèdent par exemple un nombre d'insaturations par chaîne, également appelé nombre de doubles liaisons carbone-carbone par chaîne, généralement compris entre 0 et 3 mais qui peut être plus élevé notamment pour les huiles issues d'algues qui présentent généralement un nombre d'insaturations par chaînes de 5 à 6.The person skilled in the art also knows triglycerides under the name fatty acid triester and/or free fatty acids. A fatty acid triester is thus composed of three fatty acid chains. These fatty acid chains in the form of triester or in the form of free fatty acid have for example a number of unsaturations per chain, also called the number of carbon-carbon double bonds per chain, generally between 0 and 3 but which can be higher in particular for oils derived from algae which generally have a number of unsaturations per chain of 5 to 6.
Les molécules présentes dans les charges comprenant une huile ou une graisse d'origine végétale et/ou animale utilisées dans la présente invention présentent donc avantageusement un nombre d'insaturations par molécule avantageusement compris entre 0 et 18. Dans ces charges, le rapport entre la somme des nombres d'insaturations de toutes les molécules et le nombre de molécules est avantageusement compris entre 0 et 6.The molecules present in the fillers comprising an oil or fat of plant and/or animal origin used in the present invention therefore advantageously have a number of unsaturations per molecule advantageously between 0 and 18. In these fillers, the ratio between the sum of the numbers of unsaturations of all the molecules and the number of molecules is advantageously between 0 and 6.
Les huiles végétales appropriées sont par exemple l'huile de palme, l'huile de palmiste, l'huile de soja, l'huile de colza (colza ou canola), l'huile de tournesol, l'huile de lin, l'huile de son, l’huile de riz, l'huile de maïs, l'huile d'olive, l'huile de ricin, l’huile de sésame, l’huile de pin, l’huile d'arachide, l’huile de moutarde, l’huile de carinata, l’huile de chanvre, l’huile de noix de coco, l’huile de babasu, l’huile de coton, l’huile de linola, l’huile de jatropha.Suitable vegetable oils are, for example, palm oil, palm kernel oil, soybean oil, rapeseed oil (colza or canola), sunflower oil, linseed oil, bran oil, rice oil, corn oil, olive oil, castor oil, sesame oil, pine oil, peanut oil, mustard oil, carinata oil, hemp oil, coconut oil, babasu oil, cottonseed oil, linola oil, jatropha oil.
Les graisses animales comprennent le suif, le saindoux, la graisse (graisse jaune et brune), l'huile/la graisse de poisson, la matière grasse, les graisses de lait, ainsi que les graisses animales ayant le statut de sous-produits animaux.Animal fats include tallow, lard, fat (yellow and brown fat), fish oil/fat, butterfat, milk fats, and animal fats that have the status of animal by-products.
Les graisses animales ayant le statut de sous-produit animaux sont des résidus graisseux d'origine animale, autres que les huiles alimentaires usagées de cuisson, provenant par exemple des industries alimentaires ou d'installations d'équarrissage.Animal fats with animal by-product status are fatty residues of animal origin, other than used cooking oils, for example from food industries or rendering plants.
Les sous-produits du raffinage des huiles végétales ou animales sont des sous-produits contenant des acides gras libres qui sont éliminés des graisses et huiles brutes par neutralisation ou distillation sous vide ou à la vapeur. Un exemple typique est le PFAD (Palm Fatty Acid Distillate).By-products of vegetable or animal oil refining are by-products containing free fatty acids that are removed from crude fats and oils by neutralization or vacuum or steam distillation. A typical example is PFAD (Palm Fatty Acid Distillate).
Les huiles usagées comprennent les huiles de cuisson usagées (huiles alimentaires usagées de cuisson, notamment ayant le statut de sous-produit animaux) et les huiles récupérées à partir des eaux résiduelles, telles que les graisses/huiles de vidange, les huiles de gouttière, les huiles d'égout, par exemple des stations d'épuration des eaux, et les graisses usagées de l'industrie alimentaire.Used oils include used cooking oils (used cooking oils, including those with animal by-product status) and oils recovered from waste water, such as grease/drainage oils, gutter oils, sewage oils, e.g. from water treatment plants, and used fats from the food industry.
Les huiles usagées de cuisson ayant le statut de sous-produits animaux sont des huiles alimentaires usagées de cuisson (huiles usagées de cuisson ou UCO), à savoir les résidus de matières grasses d'origine végétale ou animale utilisées pour l'alimentation humaine, en industrie agroalimentaire, en restauration collective ou commerciale.Used cooking oils with the status of animal by-products are used cooking oils (used cooking oils or UCO), namely residues of fats of plant or animal origin used for human consumption, in the food industry, in collective or commercial catering.
Les graisses animales et huiles usagées de cuisson ayant le statut de sous-produits animaux sont par exemple définies dans le règlement (CE) n°1069/2009 du Parlement européen et du Conseil du 21 octobre 2009 et du règlement (UE) n°142/2011 de la Commission (règlement d’application du règlement CE n°1069/2009).Animal fats and used cooking oils with the status of animal by-products are for example defined in Regulation (EC) No 1069/2009 of the European Parliament and of the Council of 21 October 2009 and Commission Regulation (EU) No 142/2011 (implementing regulation of Regulation EC No 1069/2009).
Les tall oil, y compris les tall oil bruts, les tall oil distillés (DTO) et les acides gras de tall oil (TOFA), de préférence le DTO et le TOFA, peuvent également être utilisés dans la présente invention.Tall oils, including crude tall oils, distilled tall oils (DTOs) and tall oil fatty acids (TOFAs), preferably DTO and TOFA, may also be used in the present invention.
Le tall oil, ou autrement appelé tallol, est un sous-produit liquide du procédé Kraft de transformation du bois, permettant d'isoler d'une part la pâte de bois utile à l'industrie papetière. Le tall oil est essentiellement obtenu lorsque les conifères sont utilisés dans le procédé Kraft. Après traitement des copeaux de bois avec du sulfure de sodium en solution aqueuse, le tall oil isolé est alcalin. Ce dernier est ensuite acidifié avec de l'acide sulfurique pour produire du tall oil brut.Tall oil, or otherwise called tallol, is a liquid by-product of the Kraft wood processing process, used to isolate wood pulp useful for the paper industry. Tall oil is mainly obtained when conifers are used in the Kraft process. After treating wood chips with sodium sulfide in aqueous solution, the isolated tall oil is alkaline. The latter is then acidified with sulfuric acid to produce crude tall oil.
Les huiles issues de sources renouvelables utilisées dans la présente invention comprennent également des huiles produites par des micro-organismes, soit des micro-organismes naturels soit des micro-organismes génétiquement modifiés, tels que des bactéries, des levures, des algues, des procaryotes ou des eucaryotes. En particulier de telles huiles peuvent être récupérées par des méthodes d'extraction mécanique ou chimique bien connues.The oils from renewable sources used in the present invention also include oils produced by microorganisms, either natural microorganisms or genetically modified microorganisms, such as bacteria, yeasts, algae, prokaryotes or eukaryotes. In particular such oils can be recovered by well-known mechanical or chemical extraction methods.
De préférence, les huiles issues de sources renouvelables sont une huile issue de conversions thermiques et/ou catalytiques de biomasse, en particulier de la pyrolyse de biomasse, en particulier une huile de pyrolyse de biomasse cellulosique.Preferably, the oils from renewable sources are an oil from thermal and/or catalytic conversions of biomass, in particular from the pyrolysis of biomass, in particular a pyrolysis oil from cellulosic biomass.
La biomasse utilisée pour être convertie, notamment par pyrolyse peut notamment comprendre les combustibles ligneux provenant de forêts et de terres boisées naturelles (par exemple le bois, les résidus de bois, la sciure, les écorces, les résidus forestiers), les résidus agricoles (par exemple, les balles de riz, le fumier de paille, la bagasse, la fibre de maïs, la canne de maïs, les grappes de fruits vides, les feuilles, feuilles de palmier, le lin, la paille, la paille à faible teneur en cendres), les cultures énergétiques qui sont cultivées exclusivement pour la production d'énergie (par exemple, le maïs et le palmier à huile), les déchets urbains (par exemple, les déchets de bois, riz, fumier de paille), les déchets urbains (par exemple, les déchets solides municipaux et les eaux usées) et le combustible de biomasse dérivé de déchets (par exemple, les granulés de bois).Biomass used for conversion, including by pyrolysis, may include, but is not limited to, wood fuels from natural forests and woodlands (e.g. wood, wood residues, sawdust, bark, forest residues), agricultural residues (e.g. rice husks, straw manure, bagasse, corn fiber, corn stover, empty fruit clusters, leaves, palm fronds, flax, straw, low-ash straw), energy crops that are grown exclusively for energy production (e.g. corn and oil palm), municipal waste (e.g. wood waste, rice, straw manure), municipal waste (e.g. municipal solid waste and wastewater) and waste-derived biomass fuel (e.g. wood pellets).
La biomasse utilisée pour être convertie, notamment par pyrolyse, comprend de préférence des polymères glucidiques (cellulose, hémicellulose) et un polymère aromatique (lignine).The biomass used to be converted, in particular by pyrolysis, preferably comprises carbohydrate polymers (cellulose, hemicellulose) and an aromatic polymer (lignin).
Pour mettre en œuvre la pyrolyse, la biomasse est traitée mécaniquement et thermiquement. Le traitement mécanique inclut par exemple un broyage et/ou un meulage. Le traitement thermique inclut de préférence une pyrolyse thermique rapide. La pyrolyse thermique rapide est par exemple effectuée à une température supérieure à 300°C, par exemple comprise entre 400°C et 600°C, avec un temps de résidence inférieur à 30 secondes, notamment inférieur à 10 secondes. L'opération est réalisée en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène par exemple avec moins de 1% en volume d’oxygène pour éviter l'oxydation et la combustion sans produire de flamme.To carry out pyrolysis, the biomass is treated mechanically and thermally. The mechanical treatment includes, for example, crushing and/or grinding. The thermal treatment preferably includes rapid thermal pyrolysis. Rapid thermal pyrolysis is, for example, carried out at a temperature above 300°C, for example between 400°C and 600°C, with a residence time of less than 30 seconds, in particular less than 10 seconds. The operation is carried out in the absence of oxygen or in an oxygen-poor atmosphere, for example with less than 1% by volume of oxygen, to avoid oxidation and combustion without producing a flame.
Des exemples de procédés de pyrolyse pour produire de l’huile issue de sources renouvelables 22 sont donnés dans US5792340 ou dans WO2012062924.Examples of pyrolysis processes for producing oil from renewable sources 22 are given in US5792340 or in WO2012062924.
L’huile issue de sources renouvelables comporte généralement de l’eau, des hydrocarbures, des composés oxygénés tels que des acides carboxyliques, des alcools, des aldéhydes, des esters, des cétones, et éventuellement des composés de sucre, des composés phénoliques, des composés furaniques, etc.Oil from renewable sources typically consists of water, hydrocarbons, oxygenated compounds such as carboxylic acids, alcohols, aldehydes, esters, ketones, and possibly sugar compounds, phenolic compounds, furan compounds, etc.
En référence à la
L’unité de traitement 30 comporte au moins un craqueur catalytique à lit fluidisé 40. Le craqueur catalytique 40 comprend typiquement au moins une colonne montante 42 (« riser » en anglais) contenant le catalyseur de réaction sous forme d’un lit fluidisé, et au moins un régénérateur 44 de catalyseur pour régénérer le catalyseur issu de la colonne montante 42.The treatment unit 30 comprises at least one fluidized bed catalytic cracker 40. The catalytic cracker 40 typically comprises at least one riser 42 containing the reaction catalyst in the form of a fluidized bed, and at least one catalyst regenerator 44 for regenerating the catalyst from the riser 42.
Le craqueur catalytique 40 comporte au moins un conduit d’alimentation 46 du bas de la colonne montante 42 en catalyseur régénéré provenant du régénérateur 44, et un conduit d’évacuation 48 de catalyseur à régénérer prélevé en haut de la colonne montante 42 pour l’amener au régénérateur 44.The catalytic cracker 40 comprises at least one supply conduit 46 from the bottom of the riser 42 for regenerated catalyst coming from the regenerator 44, and an evacuation conduit 48 for catalyst to be regenerated taken from the top of the riser 42 to bring it to the regenerator 44.
Le traitement mis en œuvre dans le craqueur catalytique 40 convertit les fractions d'hydrocarbures à haut point d'ébullition et à poids moléculaire élevé provenant du pétrole brut en essence, gaz oléfiniques et autres produits à l’aide du catalyseur en lit fluidisé de particules.The process implemented in the catalytic cracker 40 converts high boiling, high molecular weight hydrocarbon fractions from crude oil into gasoline, olefinic gases and other products using the particulate fluidized bed catalyst.
Le catalyseur est un catalyseur de craquage catalytique à lit fluidisé, notamment un catalyseur à base de zéolite, en particulier une zéolite ZSM-5.The catalyst is a fluidized bed catalytic cracking catalyst, particularly a zeolite catalyst, particularly a ZSM-5 zeolite.
Le craqueur catalytique 40 comporte également au moins un système 50 d’injection conjointe ou séparée des charges 20, 22 dans la colonne montante 42 et une sortie 52 de récupération du produit craqué 32.The catalytic cracker 40 also comprises at least one system 50 for joint or separate injection of the charges 20, 22 into the riser 42 and an outlet 52 for recovering the cracked product 32.
La colonne de distillation 34 est propre à séparer le produit craqué 32 pour produire, outre le courant de gaz de tête 36, une fraction 60 d’huile de cycle léger (HLCO en anglais), ayant par exemple un point d’ébullition initial compris entre 250°C et 350°C et un point d’ébullition final compris entre 300°C et 400 °C et une fraction 62 d’huile de cycle très léger (LLCO) ayant par exemple un point d’ébullition initial compris entre 150°C et 250°C et un point d’ébullition final compris entre 250°C et 350°C.The distillation column 34 is capable of separating the cracked product 32 to produce, in addition to the overhead gas stream 36, a fraction 60 of light cycle oil (HLCO), having for example an initial boiling point of between 250°C and 350°C and a final boiling point of between 300°C and 400°C and a fraction 62 of very light cycle oil (LLCO) having for example an initial boiling point of between 150°C and 250°C and a final boiling point of between 250°C and 350°C.
Elle comporte par exemple entre 20 et 40 plateaux théoriques.For example, it includes between 20 and 40 theoretical platforms.
En référence à la
L’unité de fractionnement 38 comporte en outre un ensemble 76 de séparation amont du courant partiellement condensé 74 en au moins une fraction gazeuse 78 en au moins une fraction liquide huileuse 80 et en au moins une fraction liquide aqueuse 82.The fractionation unit 38 further comprises an assembly 76 for upstream separation of the partially condensed stream 74 into at least one gaseous fraction 78, into at least one oily liquid fraction 80 and into at least one aqueous liquid fraction 82.
L’unité de fractionnement 38 comporte aussi un ensemble 84 de compression et condensation au moins partielle de la fraction gazeuse 78 pour former une fraction comprimée 85 et un ensemble 86 de séparation aval de la fraction comprimée 85 en un flux d’hydrocarbures gazeux 88, en un flux liquide aqueux 89 et en au moins un flux liquide huileux 90.The fractionation unit 38 also comprises an assembly 84 for compression and at least partial condensation of the gaseous fraction 78 to form a compressed fraction 85 and an assembly 86 for downstream separation of the compressed fraction 85 into a gaseous hydrocarbon flow 88, into an aqueous liquid flow 89 and into at least one oily liquid flow 90.
L’unité de fractionnement 38 comprend en outre un ensemble 91 de fractionnement du flux d’hydrocarbures gazeux 88 pour former un courant 92 de gaz combustible à traiter et un ensemble 94 de traitement du courant de gaz combustible à traiter 92 incluant un lavage par un courant d’amine de lavage 96 pour obtenir le courant de gaz combustible traité 18, et un courant d’amine chargé en composés soufrés 100.The fractionation unit 38 further comprises an assembly 91 for fractionating the gaseous hydrocarbon stream 88 to form a stream 92 of combustible gas to be treated and an assembly 94 for treating the stream of combustible gas to be treated 92 including washing with a washing amine stream 96 to obtain the treated combustible gas stream 18, and an amine stream loaded with sulfur compounds 100.
L’unité de fractionnement 38 comprend aussi un ensemble 102 de régénération du courant d’amine de lavage 96 et un ensemble 104 de traitement et fractionnement du flux liquide huileux 90 en les fractions d’hydrocarbures 12, 14 et 166The fractionation unit 38 also comprises an assembly 102 for regenerating the washing amine stream 96 and an assembly 104 for treating and fractionating the oily liquid stream 90 into the hydrocarbon fractions 12, 14 and 166.
Selon l’invention, l’unité de fractionnement comporte un système 106 d’ajout d’un courant de bisulfite 108, en aval de la tête de la colonne de distillation 34, dans au moins un courant issu du courant de gaz de tête 36, contenant au moins un composé oxygéné.According to the invention, the fractionation unit comprises a system 106 for adding a bisulfite stream 108, downstream of the head of the distillation column 34, in at least one stream from the head gas stream 36, containing at least one oxygenated compound.
Dans l’exemple de la
L’ensemble 72 de refroidissement et condensation partielle du courant de gaz de tête 36 comporte un aéroréfrigérant 110 et/ou un réfrigérant à eau 112.The assembly 72 for cooling and partial condensation of the head gas stream 36 comprises an air cooler 110 and/or a water cooler 112.
L’ensemble 76 de séparation amont du courant partiellement condensé 74 comprend un séparateur amont 114 muni d’une botte inférieure 116.The upstream separation assembly 76 of the partially condensed stream 74 comprises an upstream separator 114 provided with a lower boot 116.
L’ensemble 84 de compression et condensation au moins partielle de la fraction gazeuse 78 comporte un appareil 120 de compression à étages, chaque étage comprenant un séparateur liquide-gaz 122A, 122B, un compresseur 124A, 124B, un aéroréfrigérant 126A, 126B, et un réfrigérant à eau 128A, 128B.The assembly 84 for at least partial compression and condensation of the gas fraction 78 comprises a staged compression apparatus 120, each stage comprising a liquid-gas separator 122A, 122B, a compressor 124A, 124B, an air cooler 126A, 126B, and a water cooler 128A, 128B.
L’ensemble 86 de séparation aval de la fraction comprimée 85 comprend un séparateur aval 130 muni d’une botte inférieure 132.The downstream separation assembly 86 of the compressed fraction 85 comprises a downstream separator 130 provided with a lower boot 132.
L’ensemble 91 de fractionnement du flux d’hydrocarbures gazeux 88 comprend au moins un absorbeur, notamment au moins un absorbeur amont 140 et un absorbeur aval 142, chacun formé d’une colonne de mise en contact.The assembly 91 for fractionating the gaseous hydrocarbon flow 88 comprises at least one absorber, in particular at least one upstream absorber 140 and one downstream absorber 142, each formed from a contacting column.
L’absorbeur amont 140 est destiné avantageusement à retirer les composés en C4+ du flux d’hydrocarbures gazeux 88 et l’absorbeur aval 142 est destiné à retirer les composés en C3+ du flux d’hydrocarbures gazeux 88 pour produire le courant de gaz combustible à traiter 92.The upstream absorber 140 is advantageously intended to remove the C4+ compounds from the gaseous hydrocarbon stream 88 and the downstream absorber 142 is intended to remove the C3+ compounds from the gaseous hydrocarbon stream 88 to produce the combustible gas stream to be treated 92.
L’ensemble 94 de traitement du courant de gaz combustible à traiter 92 comporte une colonne 144 de mise en contact du courant d’amine de lavage 96 avec le courant de gaz combustible à traiter 92, produisant en tête le courant de gaz combustible 18 et en pied le courant d’amine de lavage chargé 100.The assembly 94 for treating the stream of combustible gas to be treated 92 comprises a column 144 for bringing the stream of washing amine 96 into contact with the stream of combustible gas to be treated 92, producing at the top the stream of combustible gas 18 and at the bottom the loaded stream of washing amine 100.
L’amine de lavage est par exemple une amine en C1 à C10, en particulier une amine en C3 à C5. L’amine de lavage est avantageusement une amine secondaire, de préférence la diéthylamine (DEA).The washing amine is for example a C1 to C10 amine, in particular a C3 to C5 amine. The washing amine is advantageously a secondary amine, preferably diethylamine (DEA).
L’ensemble 104 de traitement et fractionnement du flux liquide huileux 90 comporte avantageusement un stripeur d’hydrocarbures 160 et un débutaniseur 162, produisant en tête, un courant de gaz de pétrole liquéfié 164 et en pied, un courant d’hydrocarbures en C5+ 166 destiné à être à nouveau fractionné en les fractions 16A, 16B, 16C de coupe catalytique respectivement légère, moyenne et lourde.The assembly 104 for treating and fractionating the oily liquid flow 90 advantageously comprises a hydrocarbon stripper 160 and a debutanizer 162, producing at the top, a stream of liquefied petroleum gas 164 and at the bottom, a stream of C5+ hydrocarbons 166 intended to be again fractionated into the fractions 16A, 16B, 16C of the light, medium and heavy catalytic cut respectively.
Le débutaniseur 162 est une colonne de distillation comprenant plus de 10 plateaux théoriques, notamment entre 20 et 40 plateaux théoriques.The Debutanizer 162 is a distillation column comprising more than 10 theoretical plates, in particular between 20 and 40 theoretical plates.
L’ensemble 104 de traitement et fractionnement comporte en outre une colonne aval 168 de mise en contact d’un courant aval d’amine de lavage 170 avec le courant de gaz de pétrole liquéfié 164, produisant en tête un courant de gaz de pétrole liquéfié traité 172 et en pied, un courant aval d’amine de lavage chargé 174.The treatment and fractionation assembly 104 further comprises a downstream column 168 for bringing a downstream stream of washing amine 170 into contact with the stream of liquefied petroleum gas 164, producing at the top a stream of treated liquefied petroleum gas 172 and at the bottom, a downstream stream of loaded washing amine 174.
L’ensemble 104 de traitement et fractionnement comprend aussi avantageusement un dispositif 176 d’élimination des mercaptans du courant de gaz de pétrole liquéfié traité 172 produisant un courant de gaz traité 177 et une colonne de fractionnement 178 du courant de gaz traité 177 en la fraction d’hydrocarbures en C3 et la fraction d’hydrocarbures en C4.The treatment and fractionation assembly 104 also advantageously comprises a device 176 for removing mercaptans from the treated liquefied petroleum gas stream 172 producing a treated gas stream 177 and a fractionation column 178 for the treated gas stream 177 into the C3 hydrocarbon fraction and the C4 hydrocarbon fraction.
Le dispositif d’élimination des mercaptans 176 est de préférence un dispositif d’oxydation des mercaptans, propre à convertir les mercaptans en composés disulfures en milieu basique, par exemple en présence de soude. Des exemples de dispositifs 176 sont décrits dans la page Wikipedia : https://en.wikipedia.org/wiki/Merox.The mercaptan removal device 176 is preferably a mercaptan oxidation device, capable of converting mercaptans into disulfide compounds in a basic medium, for example in the presence of sodium hydroxide. Examples of devices 176 are described in the Wikipedia page: https://en.wikipedia.org/wiki/Merox.
La colonne de fractionnement 178 est une colonne de distillation comportant par exemple entre 10 et 40 plateaux théoriques.Fractionation column 178 is a distillation column comprising, for example, between 10 and 40 theoretical plates.
L’ensemble 102 de régénération du courant d’amine de lavage 96 comporte un filtre amont 146 destiné à filtrer le courant d’amines chargé 100 et dans cet exemple, le courant aval d’amine de lavage chargé 174 et un régénérateur 148, destiné à extraire un courant de sulfure d’hydrogène 150 pour produire en pied un courant d’amine de lavage 96 régénéré.The assembly 102 for regenerating the washing amine stream 96 comprises an upstream filter 146 intended to filter the loaded amine stream 100 and in this example, the loaded downstream washing amine stream 174 and a regenerator 148, intended to extract a hydrogen sulfide stream 150 to produce at the bottom a regenerated washing amine stream 96.
Le système d’ajout de bisulfite 106 comprend par exemple une source 180 de bisulfite liquide et un piquage d’ajout du bisulfite provenant de la source 180, en aval de la tête de la colonne de distillation 34, dans au moins un courant issu du courant de gaz de tête 36 contenant au moins un composé oxygéné.The bisulfite addition system 106 comprises, for example, a source 180 of liquid bisulfite and a tapping for adding bisulfite from the source 180, downstream of the head of the distillation column 34, in at least one stream from the head gas stream 36 containing at least one oxygenated compound.
La source de bisulfite 180 contient avantageusement un bisulfite de métal alcalin, en particulier un courant de bisulfite de sodium ou de potassium dissous dans de l’eau déminéralisée.The bisulfite source 180 advantageously contains an alkali metal bisulfite, in particular a current of sodium or potassium bisulfite dissolved in demineralized water.
Le courant de bisulfite 108 est donc choisi parmi un courant de bisulfite de métal alcalin, en particulier un courant de bisulfite de sodium ou de potassium en solution aqueuse.The bisulfite stream 108 is therefore chosen from an alkali metal bisulfite stream, in particular a sodium or potassium bisulfite stream in aqueous solution.
Le courant de bisulfite 108 peut être ajouté en des points différents en aval de la tête de la colonne de distillation 34 dans l’un des courants issus du courant de tête 36.The bisulfite stream 108 may be added at different points downstream of the head of the distillation column 34 in one of the streams from the overhead stream 36.
Dans l’exemple de la
Le piquage d’ajout du courant de bisulfite 108 est ici situé en aval du compresseur 124A du premier étage de compression de l’appareil de compression 120 et en amont de l’aéroréfrigérant 126A et du réfrigérant à eau 128A du même étage.The addition tapping of the bisulfite stream 108 is here located downstream of the compressor 124A of the first compression stage of the compression device 120 and upstream of the air cooler 126A and the water cooler 128A of the same stage.
Le pied du séparateur liquide-gaz 122B situé en aval du piquage d’ajout du courant de bisulfite 108 est raccordé à une unité de traitement 122C, propre à traiter la solution aqueuse de bisulfite chargée en composés oxygénés récupérée en pied de ce séparateur 122B.The foot of the liquid-gas separator 122B located downstream of the bisulfite stream addition tapping 108 is connected to a treatment unit 122C, suitable for treating the aqueous bisulfite solution loaded with oxygenated compounds recovered at the foot of this separator 122B.
Un piquage 122D d’ajout d’eau de lavage est présent en aval de la tête du séparateur liquide-gaz 122B et en amont de l’aéroréfrigérant 126B.A tapping 122D for adding wash water is present downstream of the head of the liquid-gas separator 122B and upstream of the air cooler 126B.
D’autres localisations alternatives ou additionnelles d’ajout du courant de bisulfite 108 sont illustrées sur les figures 2 à 5, comme on le décrira plus bas.Other alternative or additional locations of addition of the bisulfite stream 108 are illustrated in Figures 2 to 5, as will be described below.
Une méthode de production mise en œuvre dans l’installation de production 10 des figures 1 et 6, incluant un premier procédé de fractionnement selon l’invention, va maintenant être décrit.A production method implemented in the production facility 10 of Figures 1 and 6, including a first fractionation process according to the invention, will now be described.
En référence à la
Le rapport massique de la charge d’huile issue de sources renouvelables 22 à la somme de la charge d’hydrocarbures 20 et la charge d’huile issue de sources renouvelables 22 est par exemple compris entre 0,1 % et 30,0 %, notamment entre 0,5 % et 20,0 %, en particulier entre 0,5 % et 8,0 %.The mass ratio of the oil charge from renewable sources 22 to the sum of the hydrocarbon charge 20 and the oil charge from renewable sources 22 is for example between 0.1% and 30.0%, in particular between 0.5% and 20.0%, in particular between 0.5% and 8.0%.
La colonne montante 42 contient le catalyseur de réaction sous forme d’un lit fluidisé qui est alimenté via le conduit d’alimentation 46 provenant du régénérateur 44.The riser 42 contains the reaction catalyst in the form of a fluidized bed which is fed via the feed conduit 46 from the regenerator 44.
Comme indiqué plus haut, un traitement catalytique est mis en œuvre en continu dans la colonne montante 42 du craqueur catalytique. Ce traitement convertit les fractions d'hydrocarbures à haut point d'ébullition et à poids moléculaire élevé provenant du pétrole brut en essence, gaz oléfiniques et autres produits.As noted above, a catalytic treatment is continuously carried out in the riser 42 of the catalytic cracker. This treatment converts high boiling, high molecular weight hydrocarbon fractions from crude oil into gasoline, olefinic gases and other products.
Le traitement catalytique est par exemple mis en œuvre à une température supérieure à 400°C et comprise notamment entre 500°C et 550°C et à une pression notamment comprise entre 2 bara et 4 bara.The catalytic treatment is, for example, carried out at a temperature above 400°C and in particular between 500°C and 550°C and at a pressure in particular between 2 bara and 4 bara.
En haut de la colonne montante 42, le catalyseur à régénérer est évacué vers le régénérateur 44 via le conduit d’évacuation 48.At the top of the riser 42, the catalyst to be regenerated is discharged to the regenerator 44 via the discharge conduit 48.
Le produit craqué 32 est évacué via la sortie 52 de récupération du produit craqué 32 et est convoyé vers la colonne de distillation 34.The cracked product 32 is discharged via the cracked product recovery outlet 52 and is conveyed to the distillation column 34.
Dans la colonne de distillation 34, le produit craqué 32 est séparé notamment en la fraction d’huile de cycle léger 60 telle que définie plus haut, en la fraction d’huile de cycle très léger 62 telle que définie plus haut et en le courant de gaz de tête 36 introduit dans l’unité de fractionnement 38.In the distillation column 34, the cracked product 32 is separated in particular into the light cycle oil fraction 60 as defined above, into the very light cycle oil fraction 62 as defined above and into the overhead gas stream 36 introduced into the fractionation unit 38.
La colonne de distillation 34 opère à une pression comprise avantageusement entre 2 bars et 4 bara.The distillation column 34 operates at a pressure advantageously between 2 bars and 4 bara.
Un courant d’essence 182 est prélevé au voisinage de la tête de la colonne de distillation et est réintroduit, après condensation dans un réfrigérant 184, en reflux en tête de colonne.A stream of gasoline 182 is taken from near the head of the distillation column and is reintroduced, after condensation in a condenser 184, in reflux at the head of the column.
Le courant de gaz de tête 36 contient avantageusement entre 0,5 % et 5 % en masse d’azote, entre 2 % et 20 % en masse d’eau, entre 5 % et 20 % en masse d’hydrocarbures en C1-C2, entre 20 % et 40 % en masse d’hydrocarbures en C3-C4 et entre 40 % et 75 % en masse d’hydrocarbures en C5+. Il contient par ailleurs plus de 0,1 % en masse de composés oxygénés, notamment entre 0,2 % et 5 % en masse de composés oxygénés.The overhead gas stream 36 advantageously contains between 0.5% and 5% by mass of nitrogen, between 2% and 20% by mass of water, between 5% and 20% by mass of C1-C2 hydrocarbons, between 20% and 40% by mass of C3-C4 hydrocarbons and between 40% and 75% by mass of C5+ hydrocarbons. It also contains more than 0.1% by mass of oxygenated compounds, in particular between 0.2% and 5% by mass of oxygenated compounds.
Les composés oxygénés comprennent notamment des acides carboxyliques, des alcools, des aldéhydes, des esters, des cétones, et éventuellement des composés de sucre, des composés phénoliques, des composés furaniques, etcOxygenated compounds include, but are not limited to, carboxylic acids, alcohols, aldehydes, esters, ketones, and possibly sugar compounds, phenolic compounds, furanic compounds, etc.
En particulier, le courant de gaz de tête 36 comprend généralement entre 0,01 % en masse et 2 % en masse d’aldéhydes, notamment entre 0,05 % en masse et 1,5 % en masse d’aldéhydes en C1 à C5, notamment d’acétaldéhyde.In particular, the overhead gas stream 36 generally comprises between 0.01% by mass and 2% by mass of aldehydes, in particular between 0.05% by mass and 1.5% by mass of C1 to C5 aldehydes, in particular acetaldehyde.
La température du courant de gaz de tête 36 à la tête de la colonne de distillation 34 est avantageusement comprise entre 100°C et 140°C et sa pression est comprise entre 2 bara et 4 bara.The temperature of the overhead gas stream 36 at the head of the distillation column 34 is advantageously between 100°C and 140°C and its pressure is between 2 bara and 4 bara.
Le courant de gaz de tête 36 est ensuite refroidi et condensé partiellement dans l’aéroréfrigérant 110 et/ou dans le réfrigérant à eau 112 pour former le courant partiellement condensé 74.The overhead gas stream 36 is then cooled and partially condensed in the air cooler 110 and/or in the water cooler 112 to form the partially condensed stream 74.
La température du courant partiellement condensé 74 est inférieure à 60°C et est avantageusement comprise entre 30°C et 40°C. La fraction de liquide dans le courant partiellement condensé 74 est généralement supérieure à 50 % en masse.The temperature of the partially condensed stream 74 is less than 60°C and is advantageously between 30°C and 40°C. The liquid fraction in the partially condensed stream 74 is generally greater than 50% by mass.
Le courant partiellement condensé 74 est ensuite introduit dans le séparateur amont 114 muni d’une botte inférieure 116. Il est séparé en au moins une fraction gazeuse 78 récupérée en tête du séparateur amont 114, en au moins une fraction liquide huileuse 80 récupérée en pied du séparateur amont 114 et en au moins une fraction liquide aqueuse 82 récupérée dans la botte inférieure 116.The partially condensed stream 74 is then introduced into the upstream separator 114 provided with a lower boot 116. It is separated into at least one gaseous fraction 78 recovered at the top of the upstream separator 114, into at least one oily liquid fraction 80 recovered at the bottom of the upstream separator 114 and into at least one aqueous liquid fraction 82 recovered in the lower boot 116.
La fraction liquide huileuse 80 est formée avantageusement d’essence, comprenant majoritairement des hydrocarbures en C5+.The oily liquid fraction 80 is advantageously formed from gasoline, mainly comprising C5+ hydrocarbons.
La fraction liquide huileuse 80 est ensuite séparée en une première partie 186, introduite en reflux en tête de la colonne de distillation 34 et en une deuxième partie 188 convoyée vers l’absorbeur amont 140.The oily liquid fraction 80 is then separated into a first part 186, introduced in reflux at the top of the distillation column 34 and into a second part 188 conveyed towards the upstream absorber 140.
La fraction liquide aqueuse 82 contient plus de 90 % en moles de l’eau présente dans le courant de gaz de tête 36. Elle est convoyée vers un stripeur d’eau 190 pour être séparée en tête, en un courant d’eau 192 contenant du sulfure d’hydrogène et en pied, en un courant d’eau à traiter 194.The aqueous liquid fraction 82 contains more than 90 mol% of the water present in the overhead gas stream 36. It is conveyed to a water stripper 190 to be separated at the top into a water stream 192 containing hydrogen sulfide and at the bottom into a water stream to be treated 194.
La fraction gazeuse 78 est introduite dans les étages successifs de l’appareil de compression 120 pour former la fraction comprimée 85 introduite dans le séparateur aval 130.The gaseous fraction 78 is introduced into the successive stages of the compression device 120 to form the compressed fraction 85 introduced into the downstream separator 130.
Dans chaque étage de compression, elle transite successivement par un séparateur liquide-gaz 122A, 122B, par un compresseur 124A, 124B, par un aéroréfrigérant 126A, 126B, et par un réfrigérant à eau 128A, 128B.In each compression stage, it passes successively through a liquid-gas separator 122A, 122B, through a compressor 124A, 124B, through an air cooler 126A, 126B, and through a water cooler 128A, 128B.
Dans le séparateur liquide-gaz 122A du premier étage de compression, le liquide récupéré est réinjecté dans le courant partiellement condensé 74.In the liquid-gas separator 122A of the first compression stage, the recovered liquid is reinjected into the partially condensed stream 74.
La fraction comprimée 85 présente une pression supérieure à 8 bara, avantageusement comprise entre 10 bara et 15 bara. Elle présente une température comprise entre 40°C et 60°C.The compressed fraction 85 has a pressure greater than 8 bara, advantageously between 10 bara and 15 bara. It has a temperature between 40°C and 60°C.
Puis, la fraction comprimée 85 est séparée dans le séparateur aval 130 en le flux d’hydrocarbures gazeux 88, en le flux liquide aqueux 89 et en le flux liquide huileux 90.Then, the compressed fraction 85 is separated in the downstream separator 130 into the gaseous hydrocarbon stream 88, the aqueous liquid stream 89 and the oily liquid stream 90.
Le flux liquide aqueux 89 est réintroduit dans le courant de gaz de tête 36, en amont de l’aéroréfrigérant 110.The aqueous liquid flow 89 is reintroduced into the head gas stream 36, upstream of the air cooler 110.
Le flux gazeux 88 contient moins de 20 % en masse des hydrocarbures en C3+ contenus dans la fraction comprimée 85 et plus de 80 % en masse des hydrocarbures en C1 et en C2 contenus dans la fraction comprimée 85.The gas stream 88 contains less than 20% by mass of the C3+ hydrocarbons contained in the compressed fraction 85 and more than 80% by mass of the C1 and C2 hydrocarbons contained in the compressed fraction 85.
Le flux gazeux 88 passe successivement dans l’absorbeur amont 140 pour en extraire les composés en C4+ et dans l’absorbeur aval pour en extraire les composés en C3+ pour produire le courant de gaz combustible à traiter 92.The gas flow 88 passes successively into the upstream absorber 140 to extract the C4+ compounds and into the downstream absorber to extract the C3+ compounds to produce the stream of combustible gas to be treated 92.
Dans l’absorbeur amont 140, le flux gazeux 88 est mis en contact avec la deuxième partie 188 de la fraction liquide huileuse 80, formée avantageusement d’essence. Le pied 195 de l’absorbeur amont 140 est réinjecté dans la fraction comprimée 85.In the upstream absorber 140, the gas flow 88 is brought into contact with the second part 188 of the oily liquid fraction 80, advantageously formed of gasoline. The foot 195 of the upstream absorber 140 is reinjected into the compressed fraction 85.
Dans l’absorbeur aval 142, le flux gazeux 88 récupéré en tête de l’absorbeur amont 140 est mis en contact avec une partie 196 de la fraction d’huile de cycle légère 60. Le pied 198 de l’absorbeur aval 142 est renvoyé vers la colonne de distillation 34, au-dessus du point de prélèvement de la fraction d’huile de cycle légère 60.In the downstream absorber 142, the gas flow 88 recovered at the top of the upstream absorber 140 is brought into contact with a portion 196 of the light cycle oil fraction 60. The bottom 198 of the downstream absorber 142 is returned to the distillation column 34, above the sampling point of the light cycle oil fraction 60.
La pression dans l’absorbeur amont 140 est avantageusement comprise entre 10 bara et 15 bara. La pression dans l’absorbeur amont 142 est avantageusement comprise entre 10 bara et 15 bara.The pressure in the upstream absorber 140 is advantageously between 10 bara and 15 bara. The pressure in the upstream absorber 142 is advantageously between 10 bara and 15 bara.
Le courant de gaz combustible à traiter 92 est récupéré en tête de l’absorbeur aval 142. Il contient avantageusement plus de 95 % en masse de l’azote contenu dans le flux comprimé 85, plus de 95 % en masse du méthane contenu dans le flux comprimé 85 et moins de 20 % des hydrocarbures en C3+ contenus dans le flux comprimé 85.The combustible gas stream to be treated 92 is recovered at the top of the downstream absorber 142. It advantageously contains more than 95% by mass of the nitrogen contained in the compressed stream 85, more than 95% by mass of the methane contained in the compressed stream 85 and less than 20% of the C3+ hydrocarbons contained in the compressed stream 85.
Le courant de gaz combustible à traiter 92 contient généralement entre 2 % en masse et 20 % en masse de sulfure d’hydrogène.The combustible gas stream to be treated 92 generally contains between 2% by mass and 20% by mass of hydrogen sulfide.
Il présente une température généralement comprise entre 10°C et 60°C et une pression comprise entre 10 bara et 15 bara.It has a temperature generally between 10°C and 60°C and a pressure between 10 bara and 15 bara.
Le courant de gaz combustible à traiter 92 est introduit dans la colonne 144 de mise en contact avec le courant d’amine de lavage 96, pour produire en tête le courant de gaz combustible 18 et en pied, le courant d’amine de lavage chargé 100.The combustible gas stream to be treated 92 is introduced into the column 144 for contacting with the washing amine stream 96, to produce at the top the combustible gas stream 18 and at the bottom, the loaded washing amine stream 100.
Le courant d’amine de lavage 96 introduit dans la colonne de mise en contact 144 contient généralement moins de 0,2 % en masse de sulfure d’hydrogène. Le courant d’amine de lavage chargé 100 récupéré en pied de la colonne de mise en contact 144 contient plus de 90% en masse du sulfure d’hydrogène contenu dans le courant de gaz combustible à traiter 92.The washing amine stream 96 introduced into the contacting column 144 generally contains less than 0.2% by mass of hydrogen sulfide. The loaded washing amine stream 100 recovered at the bottom of the contacting column 144 contains more than 90% by mass of the hydrogen sulfide contained in the combustible gas stream to be treated 92.
Le courant d’amine de lavage 96 présente une température généralement comprise entre 30°C et 60 °C et une pression comprise entre 10 bara et 15 bara.The wash amine stream 96 has a temperature generally between 30°C and 60°C and a pressure between 10 bara and 15 bara.
Le courant de gaz combustible 18 contient moins de 10% en masse du sulfure d’hydrogène contenu dans le courant de gaz combustible à traiter 92.The combustible gas stream 18 contains less than 10% by mass of the hydrogen sulfide contained in the combustible gas stream to be treated 92.
Le flux liquide huileux 90 issu du séparateur aval 130 contient plus de 90 % en masse des hydrocarbures en C3-C4 contenus dans le flux comprimé 85.The oily liquid flow 90 from the downstream separator 130 contains more than 90% by mass of the C3-C4 hydrocarbons contained in the compressed flow 85.
Le flux liquide huileux 90 est introduit avantageusement dans le stripeur d’hydrocarbures 160, puis dans le débutaniseur 162, produisant en tête, un courant de gaz de pétrole liquéfié 164 et en pied, un courant d’hydrocarbures en C5+ 166.The oily liquid stream 90 is advantageously introduced into the hydrocarbon stripper 160, then into the debutanizer 162, producing at the top, a stream of liquefied petroleum gas 164 and at the bottom, a stream of C5+ hydrocarbons 166.
Le débutaniseur 162 opère à une pression généralement comprise entre 5 bara et 15 bara.The 162 debutanizer operates at a pressure generally between 5 bara and 15 bara.
Le courant d’hydrocarbures en C5+ contient moins de 5 % en masse des hydrocarbures en C3-C4 contenus dans le flux liquide huileux 90.The C5+ hydrocarbon stream contains less than 5% by mass of the C3-C4 hydrocarbons contained in the oily liquid stream 90.
Il est à nouveau fractionné en les fractions 16A, 16B, 16C de coupe catalytique respectivement légère, moyenne et lourde dans un ensemble de fractionnement (non représenté) contenant au moins une colonne de distillation.It is further fractionated into fractions 16A, 16B, 16C of light, medium and heavy catalytic cut respectively in a fractionation assembly (not shown) containing at least one distillation column.
Le courant de tête 200 du stripeur d’hydrocarbures 160 est réintroduit dans le flux comprimé 85.The head stream 200 from the hydrocarbon stripper 160 is reintroduced into the compressed stream 85.
Le courant de gaz de pétrole liquéfié 164 contient plus de 95 % en masse des hydrocarbures en C3-C4 contenus dans le flux liquide huileux 90. Il contient entre 0,01 % en masse et 0,5 % en masse de sulfure d’hydrogène.Liquefied petroleum gas stream 164 contains more than 95% by mass of the C3-C4 hydrocarbons contained in oily liquid stream 90. It contains between 0.01% by mass and 0.5% by mass of hydrogen sulfide.
Il est introduit dans la colonne aval 168 pour être mis en contact avec le courant aval d’amine de lavage 170 et produire en tête, un courant de gaz de pétrole liquéfié traité 172 et en pied, un courant aval d’amine de lavage chargé en composés soufrés 174.It is introduced into the downstream column 168 to be brought into contact with the downstream stream of washing amine 170 and to produce at the top, a stream of treated liquefied petroleum gas 172 and at the bottom, a downstream stream of washing amine loaded with sulfur compounds 174.
Le courant aval d’amine de lavage 170 introduit dans la colonne aval 168 contient généralement moins de 0,2 % en masse de sulfure d’hydrogène. Le courant d’amine de lavage aval chargé 174 récupéré en pied de la colonne aval de mise en contact 168 contient plus de 90% en masse du sulfure d’hydrogène contenu dans le courant de gaz de pétrole liquéfié 164.The downstream wash amine stream 170 introduced into the downstream column 168 generally contains less than 0.2% by mass of hydrogen sulfide. The loaded downstream wash amine stream 174 recovered at the bottom of the downstream contacting column 168 contains more than 90% by mass of the hydrogen sulfide contained in the liquefied petroleum gas stream 164.
Le courant de gaz de pétrole liquéfié traité 172 contient moins de 10% en masse du sulfure d’hydrogène contenu dans le courant de gaz de pétrole liquéfié 164.The treated liquefied petroleum gas stream 172 contains less than 10% by mass of the hydrogen sulfide contained in the liquefied petroleum gas stream 164.
Le courant aval d’amine de lavage chargé 174 est mélangé au courant d’amine de lavage chargé 100 pour être réintroduit dans le régénérateur 148 après passage dans le filtre amont 146.The downstream stream of loaded wash amine 174 is mixed with the stream of loaded wash amine 100 to be reintroduced into the regenerator 148 after passing through the upstream filter 146.
Les courants 100, 174 présentent une température généralement comprise entre 30°C et 60°C et une pression comprise entre 5 bara et 15 bara.Streams 100, 174 have a temperature generally between 30°C and 60°C and a pressure between 5 bara and 15 bara.
Un courant de sulfure d’hydrogène 150 est extrait en tête du régénérateur 148. Un courant d’amine de lavage régénéré est produit en pied du régénérateur 148. Ce courant est séparé en le courant d’amine de lavage 96 et en le courant aval d’amine de lavage 170 qui sont introduits respectivement dans les colonnes 144, 168.A stream of hydrogen sulfide 150 is extracted at the top of the regenerator 148. A stream of regenerated washing amine is produced at the bottom of the regenerator 148. This stream is separated into the washing amine stream 96 and the downstream washing amine stream 170 which are introduced respectively into the columns 144, 168.
Le courant de sulfure d’hydrogène contient généralement plus de 90% en masse du sulfure d’hydrogène contenu dans les courants 100, 174.The hydrogen sulfide stream typically contains more than 90% by mass of the hydrogen sulfide contained in streams 100, 174.
Le courant de gaz de pétrole liquéfié traité 172 est ensuite passé dans le dispositif 176 d’élimination des mercaptans. Le courant de gaz traité 177 obtenu en sortie du dispositif 176 présente une teneur en mercaptans inférieure généralement à 0,002% en masse. Puis, le courant de gaz traité 177 issu du dispositif 176 est amené dans la colonne de fractionnement 178 pour produire en tête la fraction 12 d’hydrocarbures en C3 et en pied, la fraction 14 d’hydrocarbures en C4.The treated liquefied petroleum gas stream 172 is then passed into the mercaptan removal device 176. The treated gas stream 177 obtained at the outlet of the device 176 has a mercaptan content generally lower than 0.002% by mass. Then, the treated gas stream 177 from the device 176 is fed into the fractionation column 178 to produce at the top the fraction 12 of C3 hydrocarbons and at the bottom, the fraction 14 of C4 hydrocarbons.
La colonne de fractionnement 178 opère par exemple à une pression supérieure à 15 bara.The fractionation column 178 operates for example at a pressure greater than 15 bara.
En raison du traitement conjoint des charges 20, 22, la teneur en composés oxygénés, notamment en aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, de la fraction gazeuse 78 est supérieure à 0,1 % en masse et est comprise entre 0,2 % en masse et 5 % en masse.Due to the joint treatment of feeds 20, 22, the content of oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, of the gas fraction 78 is greater than 0.1% by mass and is between 0.2% by mass and 5% by mass.
Dans une unité de fractionnement de l’état de la technique, en l’absence de traitement de ces composés oxygénés par un courant de bisulfite, une forte teneur en composés oxygénés, notamment en acétaldéhydes, se retrouve dans le courant d’amine de lavage aval chargé 174.In a state-of-the-art fractionation unit, in the absence of treatment of these oxygenated compounds by a bisulfite stream, a high content of oxygenated compounds, in particular acetaldehydes, is found in the downstream wash amine stream loaded 174.
Il a été observé que d’une manière inattendue, le mélange du courant d’amine de lavage aval chargé 174 contenant une teneur en composés oxygénés supérieure à 0,2 % en masse, par exemple comprise entre 0,5 % en masse et 10 % en masse, avec le courant d’amine de lavage chargé 100 contenant une forte teneur en sulfure d’hydrogène, par exemple plus de 2 % en masse conduit à la formation dans le filtre 146 d’un encrassement solide.It has been observed that unexpectedly, mixing the loaded downstream wash amine stream 174 containing an oxygenated compound content greater than 0.2% by mass, for example between 0.5% by mass and 10% by mass, with the loaded wash amine stream 100 containing a high hydrogen sulfide content, for example more than 2% by mass leads to the formation in the filter 146 of solid fouling.
Selon l’invention, l’ajout d’un courant de bisulfite 108 en amont du mélange entre les courants 100 et174 évite de mettre en contact une quantité significative de composés oxygénés avec le sulfure d’hydrogène dans le mélange combinant les courants 100 et 174, et supprime d’une manière surprenante la formation de solide dans le filtre 146.According to the invention, the addition of a bisulfite stream 108 upstream of the mixture between streams 100 and 174 avoids bringing a significant quantity of oxygenated compounds into contact with the hydrogen sulfide in the mixture combining streams 100 and 174, and surprisingly suppresses the formation of solids in the filter 146.
Dans l’exemple de la
Le rapport de la concentration molaire en bisulfite à la concentration molaire en composé oxygéné au point d’injection du courant de bisulfite 108 est supérieur à 1.The ratio of the molar concentration of bisulfite to the molar concentration of oxygenated compound at the injection point of the bisulfite stream 108 is greater than 1.
Ainsi, au moins 50% en mole des composés oxygénés, en particulier des aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, présents dans la fraction gazeuse 78 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108, réagit avec le bisulfite présent dans le courant 108.Thus, at least 50 mol% of the oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, present in the gas fraction 78 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108, react with the bisulfite present in the stream 108.
La fraction comprimée, en aval du point d’injection du courant de bisulfite 108 contient ainsi moins de 2 % en masse des composés oxygénés, en particulier des aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, présents dans la fraction gazeuse 78 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108, ou dans le courant de gaz de tête 36.The compressed fraction, downstream of the injection point of the bisulfite stream 108, thus contains less than 2% by mass of the oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, present in the gas fraction 78 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108, or in the head gas stream 36.
De ce fait, les composés oxygénés, en particulier les aldéhydes présents dans le courant de gaz de tête 36, résultant du traitement conjoint des charges 20, 22 dans le craqueur catalytique 30 sont sensiblement éliminés, et ne se retrouvent plus en aval du point d’injection du courant de bisulfite 108.As a result, the oxygenated compounds, in particular the aldehydes present in the overhead gas stream 36, resulting from the joint treatment of the charges 20, 22 in the catalytic cracker 30 are substantially eliminated, and are no longer found downstream of the injection point of the bisulfite stream 108.
En particulier, ces aldéhydes ne se retrouvent pas dans le courant de gaz de pétrole liquéfié traité 172, ni dans le courant aval d’amine de lavage chargé 174. Leur concentration au passage du filtre amont 146 est inférieure à 2% en masse, ce qui évite leur combinaison avec le sulfure d’hydrogène contenu dans le courant 100 en amont du filtre amont 146 et donc l’encrassement du filtre amont par un composé solide.In particular, these aldehydes are not found in the treated liquefied petroleum gas stream 172, nor in the downstream stream of loaded washing amine 174. Their concentration when passing the upstream filter 146 is less than 2% by mass, which prevents their combination with the hydrogen sulfide contained in the stream 100 upstream of the upstream filter 146 and therefore the fouling of the upstream filter by a solid compound.
De même, leur teneur dans l’ensemble des courants en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108 est très faible, évitant la coloration de ces courantsSimilarly, their content in all the currents upstream of the injection point of the bisulfite 108 current is very low, avoiding the coloring of these currents.
Il est ainsi possible d’opérer de manière fiable et sûre l’installation de production 10, même avec des teneurs relativement élevées en charge d’huile issue de sources renouvelables 22, ce qui permet d’obtenir des fractions 12, 14, 16A à 16C au moins en partie issues de sources renouvelables.It is thus possible to operate the production plant 10 reliably and safely, even with relatively high contents of oil feedstock from renewable sources 22, which makes it possible to obtain fractions 12, 14, 16A to 16C at least partly from renewable sources.
Dans les variantes d’unités de fractionnement 38 représentées sur les figures 2 à 5, le système d’ajout de bisulfite 106 est piqué en aval du séparateur aval 130, dans le flux liquide huileux 90 ou dans un courant produit au moins partiellement à partir du flux liquide huileux 90.In the fractionation unit variants 38 shown in FIGS. 2 to 5, the bisulfite addition system 106 is tapped downstream of the downstream separator 130, in the oily liquid stream 90 or in a stream produced at least partially from the oily liquid stream 90.
Dans la variante d’unité de fractionnement 38 représentée sur la
Le système d’ajout de bisulfite 106 est piqué en aval de la colonne aval 168 de mise en contact du courant aval d’amine de lavage 170 avec le courant de gaz de pétrole liquéfié 164.The bisulfite addition system 106 is tapped downstream of the downstream column 168 for contacting the downstream stream of washing amine 170 with the stream of liquefied petroleum gas 164.
Le courant de bisulfite 108 est injecté dans le courant aval d’amine de lavage chargé 174.Bisulfite stream 108 is injected into the downstream loaded wash amine stream 174.
La teneur en composés oxygénés, notamment en aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, du courant aval d’amine de lavage chargé 174 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108 est supérieure à 0,2 % en moles et est comprise entre 0,5 % en moles et 10 % en moles.The content of oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, of the downstream stream of loaded washing amine 174 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108 is greater than 0.2 mol% and is between 0.5 mol% and 10 mol%.
Le courant aval d’amine de lavage chargé 174, en aval du point d’injection du courant de bisulfite 108 contient ainsi moins de 4 % en masse des composés oxygénés, en particulier des aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, présents dans le courant aval d’amine de lavage chargé 174 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108.The downstream stream of loaded washing amine 174, downstream of the injection point of the bisulfite stream 108, thus contains less than 4% by mass of the oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, present in the downstream stream of loaded washing amine 174 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108.
Comme précédemment, leur concentration au passage du filtre amont 146 est inférieure à 2% en masse, ce qui évite leur combinaison avec le sulfure d’hydrogène contenu dans le courant 100 en amont du filtre amont 146 et donc l’encrassement du filtre amont par un composé solide.As previously, their concentration when passing the upstream filter 146 is less than 2% by mass, which prevents their combination with the hydrogen sulfide contained in the stream 100 upstream of the upstream filter 146 and therefore the fouling of the upstream filter by a solid compound.
Dans la variante d’unité de fractionnement 38 représentée sur la
Le courant de bisulfite 108 est injecté dans le flux liquide huileux 90.The bisulfite stream 108 is injected into the oily liquid stream 90.
Le débutaniseur 162 est muni en tête d’un réfrigérant 162A propre à condenser totalement le courant de tête issu de la colonne 162 et d’un séparateur de reflux 162B propre à engendrer un courant de reflux 162C réinjecté dans le débutaniseur 162 et le courant de gaz de pétrole liquéfié 164.The debutanizer 162 is equipped at the head with a refrigerant 162A capable of completely condensing the head stream from the column 162 and a reflux separator 162B capable of generating a reflux stream 162C reinjected into the debutanizer 162 and the stream of liquefied petroleum gas 164.
Le séparateur de reflux 162B est muni d’une botte 162D, propre à récupérer une solution aqueuse de bisulfite chargée en composés oxygénés, la botte 162D étant raccordée à une unité de traitement 122C de cette solution aqueuse.The reflux separator 162B is equipped with a boot 162D, suitable for recovering an aqueous bisulfite solution loaded with oxygenated compounds, the boot 162D being connected to a treatment unit 122C of this aqueous solution.
La teneur en composés oxygénés, notamment en aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, du flux liquide huileux 90 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108 est supérieure à 0,1 % en masse et est comprise entre 0,2% en masse et 5% en masse.The content of oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, of the oily liquid flow 90 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108 is greater than 0.1% by mass and is between 0.2% by mass and 5% by mass.
Le flux liquide huileux 90, en aval du point d’injection du courant de bisulfite 108 contient ainsi moins de 2 % en masse des composés oxygénés, en particulier des aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, présents dans le flux liquide huileux en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108.The oily liquid flow 90, downstream of the injection point of the bisulfite stream 108, thus contains less than 2% by mass of the oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, present in the oily liquid flow upstream of the injection point of the bisulfite stream 108.
Comme précédemment, leur concentration au passage du filtre amont 146 est inférieure à 2% en masse, ce qui évite leur combinaison avec le sulfure d’hydrogène contenu dans le courant 100 en amont du filtre amont 146 et donc l’encrassement du filtre amont par un composé solide.As previously, their concentration when passing the upstream filter 146 is less than 2% by mass, which prevents their combination with the hydrogen sulfide contained in the stream 100 upstream of the upstream filter 146 and therefore the fouling of the upstream filter by a solid compound.
Dans d’autres variantes, illustrées par les figures 4 et 5, l’ensemble de traitement 104 est dépourvu de colonne aval 168 de mise en contact d’un courant aval d’amine de lavage 170 avec le courant de gaz de pétrole liquéfié 164.In other variants, illustrated by FIGS. 4 and 5, the treatment assembly 104 is devoid of a downstream column 168 for bringing a downstream stream of washing amine 170 into contact with the stream of liquefied petroleum gas 164.
Le courant de gaz de pétrole liquéfié 164 est envoyé directement vers le dispositif d’élimination des mercaptans 176, avant d’être fractionné dans la colonne de fractionnement 178. Le courant de gaz de pétrole liquéfié 164 n’est donc pas lavé avec un courant d’amine de lavage.The liquefied petroleum gas stream 164 is sent directly to the mercaptan removal device 176, before being fractionated in the fractionation column 178. The liquefied petroleum gas stream 164 is therefore not washed with a washing amine stream.
Dans la variante de la
Le courant de bisulfite 108 débouche dans le courant de gaz de pétrole liquéfié 164 en amont de son passage dans le dispositif d’élimination des mercaptans 176.The bisulfite stream 108 flows into the liquefied petroleum gas stream 164 upstream of its passage through the mercaptan removal device 176.
La teneur en composés oxygénés, notamment en aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, dans le courant de gaz de pétrole liquéfié 164 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108 est supérieure à 0,1 % en masse et est comprise entre 0,2% en masse et 5% en masse.The content of oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, in the liquefied petroleum gas stream 164 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108 is greater than 0.1% by mass and is between 0.2% by mass and 5% by mass.
Le courant de gaz de pétrole liquéfié 164, en aval du point d’injection du courant de bisulfite 108 contient ainsi moins de 2 % en masse des composés oxygénés, en particulier des aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, présents dans le courant de gaz de pétrole liquéfié 164 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108.The liquefied petroleum gas stream 164, downstream of the injection point of the bisulfite stream 108, thus contains less than 2% by mass of the oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, present in the liquefied petroleum gas stream 164 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108.
Par ailleurs, pour réduire la teneur en soufre dans le courant de gaz de tête 36 et partant, dans tous les courants issus du courant de gaz de tête 36, un hydrotraitement de la charge 20 est effectué, et éventuellement un hydrotraitement de chacune des charges 20, 22.Furthermore, to reduce the sulfur content in the overhead gas stream 36 and therefore in all streams from the overhead gas stream 36, a hydrotreatment of the feedstock 20 is carried out, and optionally a hydrotreatment of each of the feedstocks 20, 22.
Cet hydrotraitement est effectué en amont de l’introduction dans la colonne montante 42 du craqueur catalytique 40.This hydrotreatment is carried out upstream of the introduction into the riser 42 of the catalytic cracker 40.
La réaction est réalisée de préférence dans un réacteur catalytique sous pression de dihydrogène (par exemple entre 10 bar et 200 bar), à une température comprise avantageusement entre 280 °C et 400 °C. Le catalyseur utilisé est par exemple un mélange de nickel et de molybdène supporté par une alumine.The reaction is preferably carried out in a catalytic reactor under dihydrogen pressure (for example between 10 bar and 200 bar), at a temperature advantageously between 280 °C and 400 °C. The catalyst used is for example a mixture of nickel and molybdenum supported by an alumina.
Ainsi, grâce à la combinaison d’un hydrotraitement de la charge 20 et d’un ajout d’un courant de bisulfite 108, le procédé selon l’invention évite de produire un courant contenant à la fois une teneur élevée en sulfure d’hydrogène (notamment supérieure à 1 % en masse) et une teneur significative en composés oxygénés (notamment supérieure à 2 % en masse).Thus, thanks to the combination of hydrotreatment of the charge 20 and addition of a bisulfite stream 108, the process according to the invention avoids producing a stream containing both a high hydrogen sulfide content (in particular greater than 1% by mass) and a significant content of oxygenated compounds (in particular greater than 2% by mass).
La variante représentée sur la
Le courant de bisulfite 108 est injecté dans le flux liquide huileux 90.The bisulfite stream 108 is injected into the oily liquid stream 90.
La teneur en composés oxygénés, notamment en aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, dans le flux liquide huileux 90 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108 est supérieure à 0,1 % en masse et est comprise entre 0,2 % en masse et 5% en masse.The content of oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, in the oily liquid flow 90 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108 is greater than 0.1% by mass and is between 0.2% by mass and 5% by mass.
Le flux liquide huileux 90, en aval du point d’injection du courant de bisulfite 108 contient ainsi moins de 2 % en masse des composés oxygénés, en particulier des aldéhydes, notamment des aldéhydes en C1 à C5, présents dans le flux liquide huileux 90 en amont du point d’injection du courant de bisulfite 108.The oily liquid flow 90, downstream of the injection point of the bisulfite stream 108, thus contains less than 2% by mass of the oxygenated compounds, in particular aldehydes, in particular C1 to C5 aldehydes, present in the oily liquid flow 90 upstream of the injection point of the bisulfite stream 108.
Dans les exemples des figures 4 et 5, le courant d’amine chargé 100 issu du lavage du courant de gaz combustible à traiter 92 n’est donc pas contaminé par des aldéhydes provenant du flux liquide huileux 90 et/ou du courant de gaz de pétrole liquéfié 164. Lors du passage du courant d’amine chargé 100 à travers le filtre amont 146, l’encrassement est minimisé.In the examples of Figures 4 and 5, the charged amine stream 100 from the washing of the combustible gas stream to be treated 92 is therefore not contaminated by aldehydes from the oily liquid stream 90 and/or the liquefied petroleum gas stream 164. When the charged amine stream 100 passes through the upstream filter 146, fouling is minimized.
En outre, l’ajout du courant de bisulfite 108 en amont du dispositif d’élimination des mercaptans 176 minimise ou supprime l’apparition d’une coloration dans les courants circulant au sein du dispositif 176 ou en sortie de celui-ci.Furthermore, the addition of the bisulfite stream 108 upstream of the mercaptan removal device 176 minimizes or eliminates the occurrence of coloration in the streams flowing within the device 176 or leaving it.
En variante, non représentée, plusieurs courants de bisulfite 108 sont ajoutés en différents points de l’unité de fractionnement 38, par exemple en combinant les points d’injection représentés sur les figures 1 à 5.Alternatively, not shown, several bisulfite streams 108 are added at different points in the fractionation unit 38, for example by combining the injection points shown in FIGS. 1 to 5.
En variante encore, un courant de bisulfite 108 est ajouté en au moins un autre point d’injection que ceux représentés sur les figures 1 à 5.Alternatively, a stream of bisulfite 108 is added at at least one injection point other than those shown in FIGS. 1 to 5.
Dans une variante des figures 3, 4, et 5, un courant de lavage, formé d’eau dépourvue de bisulfite est ajouté dans une phase hydrocarbures en aval de la séparation de la solution aqueuse contenant du bisulfite, et dans certains cas, juste en aval de cette séparation.In a variation of Figures 3, 4, and 5, a wash stream, formed of bisulfite-free water, is added to a hydrocarbon phase downstream of the separation of the aqueous solution containing bisulfite, and in some cases, just downstream of this separation.
Dans la variante de la
Dans la variante des figures 4 et 5, ce point est situé juste en aval de la séparation de la solution aqueuse contenant du bisulfite, en amont du dispositif d’élimination des mercaptans 176.In the variant of Figures 4 and 5, this point is located just downstream of the separation of the aqueous solution containing bisulfite, upstream of the mercaptan removal device 176.
D’une manière surprenante, l’ajout de ce courant de lavage limite encore l’apparition d’une coloration rouge dans les hydrocarbures en aval de cet ajout.Surprisingly, the addition of this wash stream further limits the appearance of red coloration in the hydrocarbons downstream of this addition.
A titre d’exemple, un premier échantillon représentatif du mélange du courant d’amine chargé 100 et du courant aval d’amine chargé 174 est formé par la composition suivante :As an example, a first representative sample of the mixture of the charged amine stream 100 and the downstream charged amine stream 174 is formed by the following composition:
Solution de diéthylamine : 500 mlDiethylamine solution: 500 ml
Sulfure d’hydrogène : 3,5 l (gaz en conditions CNTP)Hydrogen sulfide: 3.5 l (gas under CNTP conditions)
Acétaldéhyde : 1% masse.Acetaldehyde: 1% mass.
Le premier échantillon est circulé en boucle à travers un filtre analogue à celui du filtre 146, à une température égale à 25 °C sous une pression égale à 1 bara.The first sample is circulated in a loop through a filter similar to that of filter 146, at a temperature equal to 25 °C under a pressure equal to 1 bara.
Une formation d’un solide est observée dans le premier échantillon après 30 minutes.A formation of a solid is observed in the first sample after 30 minutes.
Un deuxième échantillon est formé par la même composition que le premier échantillon.A second sample is formed by the same composition as the first sample.
Un équivalent de 3 fois la stœchiométrie d’acétaldéhyde d’une solution aqueuse de bisulfite de sodium est ajoutée au deuxième échantillon avant sa circulation en boucle à travers un filtre analogue à celui du filtre 146, à une température égale à 25 °C sous une pression égale à 1 bara.An equivalent of 3 times the acetaldehyde stoichiometry of an aqueous solution of sodium bisulfite is added to the second sample before its loop circulation through a filter similar to that of filter 146, at a temperature equal to 25 °C under a pressure equal to 1 bara.
Aucune formation de solide n’est observée, illustrant l’effet surprenant produit par le procédé de traitement selon l’invention dans un courant d’amines contenant une teneur significative à la fois en sulfure d’hydrogène et en composés oxygénés résultant du co-traitement d’une charge issue de sources renouvelables 20.No solid formation is observed, illustrating the surprising effect produced by the treatment method according to the invention in an amine stream containing a significant content of both hydrogen sulfide and oxygenated compounds resulting from the co-treatment of a feedstock from renewable sources 20.
Un essai de neutralisation de l’acétaldéhyde par le bisulfite dans un courant d’hydrocarbures a également été réalisé, pour illustrer l’effet produit par un lavage supplémentaire à l’eau en aval de l’ajout d’un courant de bisulfite 108 :A test of neutralization of acetaldehyde by bisulfite in a hydrocarbon stream was also carried out, to illustrate the effect produced by an additional water wash downstream of the addition of a bisulfite stream 108:
Solution HC de n-pentane : 500 mln-pentane HC solution: 500 ml
Acétaldéhyde : 1% en masse.Acetaldehyde: 1% by mass.
Solution aqueuse de bisulfite : 1lAqueous bisulfite solution: 1l
Concentration en bisulfite : 3 fois la stœchiométrie de l’acétaldéhydeBisulfite concentration: 3 times the stoichiometry of acetaldehyde
Le n-pentane contenant l’acétaldéhyde est contacté avec la solution aqueuse de bisulfite et agité. Dans une ampoule à décanter les deux phases sont séparées. Après quelques jours, la phase aqueuse est limpide et sans dépôt, la phase hydrocarbures voit l’apparition d’un solide rouge.The n-pentane containing the acetaldehyde is contacted with the aqueous bisulfite solution and stirred. In a separating funnel the two phases are separated. After a few days, the aqueous phase is clear and without deposit, the hydrocarbon phase sees the appearance of a red solid.
Un deuxième échantillon est formé par la même composition que le premier échantillon. La phase hydrocarbure est recontactée avec de l’eau sans bisulfite juste après la première décantation. Dans ce second cas, les phases aqueuses et hydrocarbures, après plusieurs jours, restent limpides et sans dépôt.A second sample is formed by the same composition as the first sample. The hydrocarbon phase is recontacted with water without bisulfite just after the first decantation. In this second case, the aqueous and hydrocarbon phases, after several days, remain clear and without deposit.
Claims (19)
- récupération, en tête d’une colonne de distillation (34) du produit craqué (32), d’un courant de gaz de tête (36) ;
- refroidissement et condensation partielle du courant de gaz de tête (36) pour obtenir un courant partiellement condensé (74) ;
- séparation amont du courant partiellement condensé (74) en au moins une fraction gazeuse (78), en au moins une fraction liquide huileuse (80) et en au moins une fraction liquide aqueuse (82) ;
- compression et condensation au moins partielle de la fraction gazeuse (78) pour former une fraction comprimée (85) ;
- séparation aval de la fraction comprimée (85) en un flux d’hydrocarbures gazeux (88) et en au moins un flux liquide huileux (90) ;
- fractionnement du flux d’hydrocarbures gazeux (88) pour former un courant de gaz combustible à traiter (92),
- traitement du courant de gaz combustible à traiter (92) incluant un lavage par un courant d’amine de lavage (96) pour obtenir un courant de gaz combustible (18) traité, et un courant d’amine chargé en composés soufrés (100) ;
- régénération du courant d’amine de lavage (96) à partir du courant d’amine chargé en composés soufrés (100) ;
- traitement et fractionnement du flux liquide huileux (90) en des fractions d’hydrocarbures (12, 14, 16A à 16C) ;
caractérisé par l’ajout d’un courant de bisulfite (108), en aval de la tête de la colonne de distillation (34), dans au moins un courant (78 ; 174 ; 90 ;164) issu du courant de gaz de tête (36), contenant au moins un composé oxygéné.A process for fractionating a cracked product (32) obtained by joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker (40) of a hydrocarbon feedstock (20) and an oil feedstock from renewable sources, in particular a biomass pyrolysis oil (22), the process comprising the following steps:
- recovery, at the top of a distillation column (34) of the cracked product (32), of a stream of overhead gas (36);
- cooling and partial condensation of the head gas stream (36) to obtain a partially condensed stream (74);
- upstream separation of the partially condensed stream (74) into at least one gaseous fraction (78), into at least one oily liquid fraction (80) and into at least one aqueous liquid fraction (82);
- compression and at least partial condensation of the gaseous fraction (78) to form a compressed fraction (85);
- downstream separation of the compressed fraction (85) into a gaseous hydrocarbon stream (88) and into at least one oily liquid stream (90);
- fractionation of the gaseous hydrocarbon stream (88) to form a combustible gas stream to be treated (92),
- treatment of the combustible gas stream to be treated (92) including washing with a washing amine stream (96) to obtain a treated combustible gas stream (18), and an amine stream loaded with sulfur compounds (100);
- regeneration of the washing amine stream (96) from the amine stream loaded with sulfur compounds (100);
- treatment and fractionation of the oily liquid stream (90) into hydrocarbon fractions (12, 14, 16A to 16C);
characterized by adding a bisulfite stream (108), downstream of the head of the distillation column (34), in at least one stream (78; 174; 90; 164) from the head gas stream (36), containing at least one oxygenated compound.
- traitement conjoint dans un craqueur catalytique (40) à lit fluidisé d’une charge d’hydrocarbures (20) et d’une charge d’huile issue de sources renouvelables (22) pour former un produit craqué (32) ;
- distillation du produit craqué (32) dans une colonne de distillation (34) ;
- mise en œuvre d’un procédé de fractionnement selon l’une quelconque des revendications précédentes.Method for producing a combustible gas (18) and hydrocarbon fractions (12, 14, 16A to 16C), comprising the following steps,
- joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker (40) of a hydrocarbon feedstock (20) and an oil feedstock from renewable sources (22) to form a cracked product (32);
- distillation of the cracked product (32) in a distillation column (34);
- implementation of a fractionation method according to any one of the preceding claims.
- un ensemble (70) de récupération, en tête d’une colonne de distillation (34) du produit craqué (32), d’un courant de gaz de tête (36) ;
- un ensemble (72) de refroidissement et de condensation partielle du courant de gaz de tête (36) pour obtenir un courant partiellement condensé (74) ;
- un ensemble (76) de séparation amont du courant partiellement condensé (74) en au moins une fraction gazeuse (78), en au moins une fraction liquide huileuse (80) et en au moins une fraction liquide aqueuse (82) ;
- un ensemble (84) de compression et de condensation au moins partielle de la fraction gazeuse (78) pour former une fraction comprimée (85) ;
- un ensemble (86) de séparation aval de la fraction comprimée (85) en un flux d’hydrocarbures gazeux (88) et en au moins un flux liquide huileux (90) ;
- un ensemble (91) de fractionnement du flux d’hydrocarbures gazeux (88) pour former un courant de gaz combustible à traiter (22),
- un ensemble (94) de traitement du courant de gaz combustible à traiter (92) incluant un dispositif de lavage par un courant d’amine de lavage (96) pour obtenir un courant de gaz combustible (18) traité, et un courant d’amine chargé en composés soufrés (100) ;
- un ensemble (102) de régénération du courant d’amine de lavage (96) à partir du courant d’amine chargé en composés soufrés (100) ;
- un ensemble (104) de traitement et de fractionnement du flux liquide huileux (90) en des fractions d’hydrocarbures (12, 14, 16A à 16C) ;
caractérisé par un système (106) d’ajout d’un courant de bisulfite (108), en aval de la tête de la colonne de distillation (34), dans au moins un courant (78 ; 174 ; 90 ; 164) issu du courant de gaz de tête (36), contenant au moins un composé oxygéné.Unit (38) for fractionating a cracked product (32) obtained by joint treatment in a fluidized bed catalytic cracker (40) of a hydrocarbon feedstock (20) and an oil feedstock from renewable sources (22), the fractionation unit (38) comprising:
- a recovery assembly (70), at the top of a distillation column (34) of the cracked product (32), of a head gas stream (36);
- a set (72) for cooling and partial condensation of the head gas stream (36) to obtain a partially condensed stream (74);
- an assembly (76) for upstream separation of the partially condensed stream (74) into at least one gaseous fraction (78), into at least one oily liquid fraction (80) and into at least one aqueous liquid fraction (82);
- an assembly (84) for compression and at least partial condensation of the gaseous fraction (78) to form a compressed fraction (85);
- a downstream separation assembly (86) of the compressed fraction (85) into a gaseous hydrocarbon flow (88) and into at least one oily liquid flow (90);
- an assembly (91) for fractionating the flow of gaseous hydrocarbons (88) to form a stream of combustible gas to be treated (22),
- an assembly (94) for treating the stream of combustible gas to be treated (92) including a device for washing with a stream of washing amine (96) to obtain a stream of treated combustible gas (18), and an amine stream loaded with sulfur compounds (100);
- an assembly (102) for regenerating the washing amine stream (96) from the amine stream loaded with sulfur compounds (100);
- an assembly (104) for treating and fractionating the oily liquid flow (90) into hydrocarbon fractions (12, 14, 16A to 16C);
characterized by a system (106) for adding a stream of bisulfite (108), downstream of the head of the distillation column (34), in at least one stream (78; 174; 90; 164) from the head gas stream (36), containing at least one oxygenated compound.
- une unité (30) de traitement conjoint d’une charge d’hydrocarbures (20) et d’une charge d’huile issue de sources renouvelables (22) comprenant un craqueur catalytique (40) à lit fluidisé propre à former un produit craqué (32) ;
- une colonne de distillation (34) du produit craqué (32) ;
- une unité (38) de fractionnement selon la revendication 18, raccordée à la colonne de distillation (34).Installation (10) for producing a combustible gas (18) and hydrocarbon fractions (12, 14, 16A to 16C), comprising:
- a unit (30) for joint treatment of a hydrocarbon feedstock (20) and an oil feedstock from renewable sources (22) comprising a fluidized bed catalytic cracker (40) capable of forming a cracked product (32);
- a distillation column (34) of the cracked product (32);
- a fractionation unit (38) according to claim 18, connected to the distillation column (34).
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2023
- 2023-01-27 FR FR2300788A patent/FR3145360A1/en active Pending
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