LU83319A1 - Procede de decarburation ou de demetallisation d'une charge d'hydrocarbures - Google Patents

Description

r / « ; L’invention concerne l’accroissement de la fraction des pétroles bruts lourds qui peut servir de matière d’alimentation du craquage catalytique pour l’obtention de produits pétroliers améliorés, particulièrement d'essence à haut indice 5 d’octane, ou servir de combustible lourd ae haute qualité. L’invention concerne plus particulièrement un procédé de décarburation ou de démétallisation d’une charge d’hydrocarbu-i' j res formés de brut entier ou d’une fraction résiduelle de ce- ! lui-ci.

10 Les queues lourdes de nombreux pétroles bruts ont une haute teneur en carbone Conradson (parfois appelé carbone Ramsbottom) et en métaux qui sont indésirables dans les matières d’alimentation du craquage catalytique et dans les produits tels que le mazout lourd. L’invention fournit un procédé 15 économiquement intéressant permettant d’éliminer sélectivement et d’utiliser ces constituants indésirables des bruts entiers | et des résidus de distillation atmosphérique et sous vide. On | utilisera ici le mot "résidus” dans un sens un peu plus large qu’il n’est usuel, pour désigner toute fraction de pétrole qui 20 reste après la distillation fractionnée visant à retirer cer-j tains constituants plus volatils. En ce sens, le "brut étêté" ! qui reste après distillation de l’essence et de la fraction h plus légère est un résidu. Le CC (carbone Conradson) et les j composés métalliques qui sont présents dans le brut et sont 25 indésirables ont tendance à se concentrer dans les résidus, !ü parce que beaucoup d’entre eux sont peu volatils. Les termes !; “ "carbone Conradson" et "carbone Ramsbottom" se réfèrent aux H t t deux essais les plus usités pour ce constituant indésirable.

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H On peut trouver pour le même échantillon une certaine diffé- 30 rence de valeur numérique pour les deux essais, mais, généralement, les résultats de l'un et de l'autre indiquent la même j; caractéristique.

A mesure que la capacité installée de craquage catalytique augmente, on a de plus en plus tendance a intro- / 35 duire dans ces unités de plus grandes proportions du brut qu^.^ arrive à la raffinerie. Deux restrictions très importantes / j>j f 2 s'opposent à cette tendance, ce sont les teneurs de l'alimentation en carbone Conradson et en métaux. A mesure que ces va^ leurs augmentent, la capacité et l'efficacité de l'appareil de craquage catalytique sont influencées nuisiblement.

5 L'invention concerne un procédé de décarburation ou de démétallisation d'une charge d'hydrocarbures formée de brut entier ou d'une fraction résiduelle de celui-ci, caractérisé par le fait que l'on met la matière en contact à haute température en un temps de séjour court avec une matière de contact 10 solide inerte, dans une zone de vaporisation sélective à colonne montante confinée pour vaporiser sélectivement la majeure partie de la charge et déposer une partie non vaporisée de la charge sur la matière de contact, que l'on sépare de la matière de contact la majeure partie vaporisée sélecti-15 vement de la charge, la matière de contact portant la partie non vaporisée de la charge sous forme de dépôt, C[ue l'on met en contact dans une zone de combustion la matière de contact portant ce dépôt avec un gaz oxydant pour brûler le dépôt et engendrer de la chaleur, de sorte que la température de la 20 matière de contact s'élève par combustion de la partie non vai porisée de la charge qui sert de combustible pour le procédé, que l'on recycle la matière de contact ainsi chauffée pour renouveler le contact avec la charge d'hydrocarbures, que l'oq détecte la température de la zone de vaporisation sélective, 25 que l’on règle le taux de recyclage de la matière de contact ainsi chauffée en fonction de la température ainsi détectée pour maintenir à un niveau prédéterminé la température détectée de la zone de vaporisation sélective et que l'on commande dynamiquement le système afin d'utiliser comme combustible 30 pour le procédé des parties de la charge qui ont une basse te-» neur en hydrogène et une faible valeur, cette commande dynamique consistant à aj’uster ledit niveau prédéterminé de la température détectée de la colonne confinée, à peu près au niveau minimal où le dépôt fournit la quantité de combustibl^. / 35 qui, lors de la combustion, maintient la 2one de combustion j jj à une tenpêrature prédéterminée. \J\ / ί ( î i»

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π Un but principal de 1’invention est d’éliminer sélec tivement les constituants à haute teneur en CC et en métaux d’une charge contenant les constituants les moins volatils d’un brut (brut entier ou fraction de résidu) par contact de 5 courte durée à haute température avec une matière de contact 11 solide chaudequi sert d’agent de transfert de chaleur et d'ac- i cepteur de matière non vaporisée dans une zone de vaporisa tion sélective. La matière de contact solide est pratiquement inerte, en ce sens qu’elle a une faible activité catalytique 10 pour causer le craquage de la charge et elle a de préférence ,| une très petite surface spécifique en comparaison des cata- i lyseurs de craquage classiques. On soumet alors à une étape - de combustion dans une zone de combustion la matière solide de transfert de chaleur portant le dépôt combustible pour oxy-j - 15 der le dépôt combustible et engendrer de la chaleur qui est communiquée à la matière de contact solide. On ramène alors j; la matière de contact ainsi chauffée à la zone de vaporisation i! sélective pour le contact avec la charge. Par cette technique, la chaleur nécessaire à la vaporisation sélective est engen« 20 drée par combustion des constituants de la charge qui ont une ' j ij basse teneur en hydrogène et une faible valeur.

On a trouvé que la nature de la vaporisation sélective j est fonction de la température, de la pression totale, de la J pression partielle de vapeurs d’hydrocarbure, du temps de sê- '.i j 25 jour, de la charge etc. Un effet de la température est une tendance à diminuer le dépôt combustible sur la matière de î j ~ contact à mesure que la température de contact augmente. Ain- i _· A Λ .

j si, de plus grandes proportions de la charge se vaporisent i ! à de plus hautes températures et l'effet secondaire de cra- ji 30 quage thermique des hydrocarbures déposés augmente à de plus il hautes températures. Ces effets d’une plus haute température !j augmentent le rendement de produit fourni par l’opération et diminuent la quantité de combustible fournie a la zone de combustion sous forme de dépôt combustible. Selon l’invention, ! 35 on fait fonctionner la zone de vaporisation sélective à peu /

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I près à la température minimale qui permet de maintenir la zo-f ! ; /.

I / : 4 ne de combustion à une température prédéterminée désirée. Cet··· te température prédéterminée de la zone de combustion est de préférence réglée à la température maximale permise de la zone de combustion ou au voisinage de ce maximum, habituellement 5 lié à des limites métallurgiques du brûleur.

En prévoyant la température du brûleur comme fonction maîtresse, la stratégie de commande dynamique de 1*invention assure une commande dfasservissement de la température de la zone de vaporisation sélective,qui est réglée de la façon qui 10 peut devenir nécessaire par suite de variations de l'alimentation etc.

Un système selon 1Tinvention,permettant de préparer la charge amenée à une unité de craquage catalytique à lit fluidisé (dite unité FCC), est représenté par la figure 1 des dee-15 sins annexés.

La figure 2 est une représentation schématique du système de commande dynamique utilisé selon l'invention.

Dans l'étape de vaporisation sélective 4© i’invention, pour la décarburation et/ou la démétallisatioq de la charge, 20 on met en contact la charge de brut ou de résidu, dans une colonne montante confinée, avec un solide inerte à petite sur^ face spécifique, pendant un temps de séjour court, à haute température, on sépare les hydrocarbures à l'état de vapeur du solide et on refroidit les vapeurs d'hydrocarbures aussi 25 rapidement que possible en dessous de la température de craquage.

Etant donné que le procédé comporte une vaporisation très rapide et peu de craquage, la méthode classique de calcul du temps de séjour dans des réacteurs FCC à colonne mon-30 tante superficiellement similaires ne convient pas bien au procédé de l'invention. Les temps de séjour FCC supposent une grande augmentation du nombre de moles de vapeur à mesure que le craquage progresse le long de la colonne montante. Ces effets sont minimaux dans le procédé de l'inventioq. On calcule . 35 ici le temps de séjour des hydrocarbures en divisant la hau- / teur de la colonne entre le point d'introduction de la chargé j, jfl 5 et le point où l'on sépare les solides des vapeurs par la vitesse linéaire superficielle au point de séparation des solides, en supposant donc que la vitesse linéaire est constante le long de la colonne. Il ne semble pas que cette hypothèse 5 soit strictement exacte, mais les écarts sont si faibles que la méthode de calcul est très utile. Ainsi mesuré, le temps • de séjour des hydrocarbures est inférieur à 3 secondes lorsqu’on applique l’invention de la façon la plus avantageuse.

Etant donné qu’il se produit un craquage peu important, en paXr ÎO ticulier du dépôt sur le solide inerte, aux températures préférentielles pour les charges très lourdes, le fonctionnement est amélioré par la mesure dans laquelle on peut réduire le i temps de séjour, mesure qui est souvent limitée par les carac téristiques de l’équipement utilisé. Ainsi, si l’équipement 15 le permet, des temps de séjour inférieurs à 2 secondes, par exemple de 0,5 seconde ou moins, sont préférables.

Avantageusement, on réalise le court temps de séjour qui est nécessaire en amenant le solide avec un diamètre de particules d’environ 20 à 150 pm, à l’état de mélange avec la char- 20 ge de résidu dans une colonne montante. On introduit l’huile ! à une température inférieure à la température de praquage thermique, en mélange avec de la vapeur et/ou de l’eau pour |! réduire la pression partielle de constituants volatils de la j charge. On amène le solide inerte catalytiquement à une colon- 25 ne montante de charge, à une température telle et en quantité ·! "** 3 telle que le mélange soit à une température supérieure à j 371 °C et allant jusqu’à 566 °C et davantage, par exemple ) 677 °C, suffisante pour veporiser la majeure partie de la tf ; charge.

j 30 Comme on l’a dit, la température de contact sera assez il élevée pour vaporiser la majeure partie de la charge, donc supérieure à 482 °C pour des résidus bouillant au-dessus de 260 °C environ et jusqu’à 343 °C, Pour des matières contenant des queues légères, par exemple les bruts entiers et les bruts j 35 étêtés, on choisira une tenpérature de contact supérieure au λ / / / / point d’ébullition moyen de la matière tel qu’il est défini/ // 6 » * ppi Bland et Davidson, '»Petroleum Processing Handbook", pa-1 14-4, c'est-à-dire une température supérieure à la somme températures de distillation ASTM du point à 10 % au moins à 90 % inclusivement, divisée par neuf.

5 Au sommet de la colonne, le solide se sépare rapidement des vapeurs d'huile et on refroidit ces dernières à des températures où le craquage thermique est pratiquement arrêté.

, Au cours de ce contact très court, les constituants lourds | à haute teneur en carbone Conradson contenant la majorité de j 10 la teneur métallique se déposent sur les particules de solide.

| Ce dépôt peut être une agglomération de gouttelettes liquides, i une adsorption, une condensation ou une combinaison de ces me- ; canisraes. En tout cas, il semble qu'il se produise peu ou pas du tout de conversion d'une nature chimique. Particulièrement, | 15 le craquage thermique est minimal et il est principalement restreint aux corps déposés sur le solide. La quantité êlimi-i née de la charge dans les conditions préférentielles est très t ; approximativement celle qui est indiquée par le carbone Con- radson dans le résidu introduit. En outre, la teneur en hy-j 20 drogène du dépôt sur les solides est d'environ 3 à 6 %, infê- ! rieure à la teneur normale de 7-8 % du coke FCC.

Les solides, portant maintenant des dépôts des consti-! tuants du résidu qui ont une haute teneur en CC et en métaux, ; sont alors mis en contact avec de l'air, dans un brûleur, par 25 exemple par l'une des techniques convenant à la régénération d'un catalyseur FCC, de préférence dans des conditions de com-! bustion complète de CO, jusqu'à moins de 1 000 ppra de CO dans le gaz de fumée. La combustion de la matière déposée sur les solides inertes engendre la chaleur nécessaire dans l'étape 30 de contact, quand on renvoie le solide inerte à la colonne montante.

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L’étape de décarburation et de démétallisation qui caractérise l'invention est de préférence conduite dans un appareil de contact dont la structure et le fonctionnement sont . 35 très similaires à ceux des réacteurs à colonne montante uti-^ J Usés dans les unités FCC modernes. Typiquement,dans l'extrGj- U

! 7 mité inférieure d’un conduit vertical, on introduit un résidu ; d’alimentation qui peut être un résidu de distillation sous vide bouillant au-dessus de 482 °C ou un résidu de distillation atmosphérique pouvant contenir des constituants bouillant 5 à 260 °C seulement. On ajoute, avec la matière d’alimentation, ' j j une matière volatile telle que des hydrocarbures légers recy- i clés dams le procédé, de la vapeur d’eau et/ou de l’eau en quantités voulues pour diminuer notablement la pression partielle d’hydrocarbures. Cette introduction d’hydrocarbures lé- ilO gers, de vapeur d’eau etc. a un effet sur la température du * brûleur. La matière ainsi introduite utilise une partie de la chaleur sensible du solide inerte pour se vaporiser et/ou s'é- ; ! . chauffer à la température de contact, ce qui a pour effet M d’augmenter la quantité de matière inerte nécessaire et de di- 15 minuer le pourcentage de dépôt combustible sur le solide iner- | te pour la combustion dans le brûleur, abaissant ainsi la tern it perature du brûleur. L’inverse est aussi vrai. Uqe diminution i ;i ;* des quantités d’eau etc. ou une augmentation de la pression I partielle tend à élever la température du brûleur. On compren- 20 dra qu'à un débit d'alimentation constant, des variations des quantités d’eau etc. influent sur le temps de coiytact ou de séjour des hydrocarbures. Les pressions doivent être suffisant tes pour surmonter des pertes de charge de 103 à 345 kPa par exemple. On peut préchauffer la charge dans un four, non re-| 25 présenté, avant de l'introduire dans l'appareil de contact à colonne montante, à tout niveau inférieur à la température de * craquage thermique, par exemple de 93 à 427 °C, de préférence de 149 à 371 °C. Les températures supérieures causent un craquage thermique de l’alimentation, avec formation de naphte 30 à bas indice d'octane.

| L’alimentation diluée par des hydrocarbures légers, de i la vapeur d'eau,été.,monte dans l’appareil de contact à vapo- * risation sélective 1, à une grande vitesse, par exemple à Ί 12 m/s, mesurée au sommet du conduit vertical, Dlun tuyau j (35 vertical 2, on amène à l’alimentation du solide inerte chaud n sous forme finement divisée, en quantité voul\xe et à la tempér/ i δ i rature voulue pour former un mélange a température convenable* ment élevée pour volatiliser tous les constituants de l'alimentation, excepté les composés très lourds à haute teneur en | CC et en métaux.

i L'agent de contact solide est pratiquement inerte, en 5 ce sens qu’il cause un craquage minimal d’hydrocarbures lourdç i à l’essai normalisé de microactivité que l’on conduit en mesu* ii rant la quantité de gazole converti en gaz, en essence et en [i ; coke par contact avec le solide dans un lit fixe, Dans cet es-r 10 sai, la charge est formée de 0,8 g de gazole du Centre des | Etats-Unis, le 27 API, mis en contact avec 4 g de catalyseur, pendant un temps d’amenée de 48 secondes à 488 °C. On obtient ainsi un rapport catalyseur/huile de 5, avec une vitesse spatiale horaire en poids de 15. D’après cet essai, le solide 15 ici utilisé présente une microactivité inférieure à 20, de préférence d’environ 10. Un solide préférentiel est formé de microsphères de kaolin calciné. D’autres solides inertes appropriés comprennent le coke provenant du pétrole ou du charbon et, en général, tout solide répondant aux critères indi- ! 20 quês.

Les microsphères de kaolin calciné utilisées de préférence dans le procédé de l’invention sont connues et on les utilise comme réactif chimique avec une solution d’hydroxyde de sodium dans la fabrication de catalyseurs d© craquage zêo-25 litiques fluides, comme décrit dans le brevet US 3 647 718.

Dans la pratique de l’invention, par contre, on n’utilise pas les microsphères de kaolin calciné comme réactif chimique.

Ainsi, la composition chimique des microsphères d’argile calcinée utilisées dans la pratique de l’invention correspond 30 à celle d’un kaolin déshydraté. Typiquement, les microsphères calcinées contiennent, à l’analyse, environ 51 à 53 % (en poids) de S1O2, 41 à 45 % d’A^O^ et O à 1 % de 1^0, le reste étant formé de quantités minimes d’impuretés indigènes, notamment de fer, de titane et de métaux alcalino-terreux. Génê-, / 35 râlement, la teneur en fer (exprimée en F&2Q2)t est d’envirory 0,5 % en poids et la teneur en titane (exprimée on TiC^) est/ U

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On fabrique de préférence les microsphères en séchant par pulvérisation une suspension aqueuse de kaolin. Le mot "kaolin", employé ici, s'étend aux argiles dopt le constituant minéral prédominant est la kaolinite, lUialloysite, la 5 nacrite, la dickite, l'anauxite ou des mélanges de ces corps.

De préférence, on utilise une argile hydratée plastique en fines particules, c'est-à-dire une argile contenant une quan-I tité notable de particules inférieures à 1 pm, pour obtenir des microsphères ayant une résistance mécanique satisfaisante. 10 Pour faciliter le séchage par pulvérisation, on disper- j* : se de préférence l'argile hydratée en poudre dans de l'eau, I en présence d'un agent de défloculation qui est par exemple le silicate de sodium ou un phosphate condensé de sodium tel que le pyrophosphate tétrasodique. En utilisant un agent de 15 défloculation, on peut effectuer le séchage par pulvérisation à de plus hautes teneurs en solides et on obtient habituelle-' ment des produits plus durs. Lorsqu'on utilise un agent de défloculation, on peut préparer des bouillies contenant environ 55 à 60 % de solides et ces bouillies riches en solides 20 sont préférables aux bouillies à 40 à 50 % qui ne contiennent pas d'agent de défloculation.

' i il On peut utiliser plusieurs procédés pour mélanger les ingrédients et obtenir la bouillie. Un procédé consiste par ; exemple à mélanger à sec les solides finement divisés, à ajou-» r 25 ter l’eau, puis à incorporer l'agent de défloculation. On | peut travailler mécaniquement les constituants, ensemble ou

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?i ' individuellement, pour obtenir des bouillies ayant les carac· J téristiques de viscosité désirées.

.1 f. Des séchoirs à pulvérisation avec écoulement à contre- ji ' I 30 courant, à courant direct ou mixte à contre-courant et à cou- ï « rant direct de la bouillie et de l'air chaud,peuvent servir à fabriquer les microsphères. On peut chauffer l'air électriquement ou par d'autres moyens indirects. On peut utiliser des gaz de combustion obtenus par combustion d»hydrocarbures dans , 35 l'air· pj

Avec un séchoir à courant direct, on peut utiliser des y * * 10 ! ! teraj**:ratures d'entrée d’air allant jusqu’à 649 °C, lorsqu’on introduit l’argile à un débit suffisant pour que la température de sortie de l’air soit de 121 à 316 °C. A ces températures, l’humidité libre est éliminée de la bouillie,sans que S l’eau d’hydratation (eau de cristallisation) de l’argile brute soit éliminée. On envisage la déshydration d’une partie ou de la totalité de l’argile brute pendant le séchage par pulvérisation. On peut fractionner le produit de sortie du séchoir à pulvérisation pour récupérer des microsphères de la 10 grosseur désirée. Typiquement, on récupère de préférence, pouç la calcination, des particules d’un diamètre de ?0 à 150 jüm.

On peut conduire la calcination dans l’opération de fabrication ou en ajoutant les particules séchées par pulvérisation j dans le brûleur décrit ci-après.

15 II est préférable, dans certains cas, dq calciner les ! microsphères à des températures d’environ 871 à 1149 °C pour

Il obtenir des particules de dureté maximale, mais il est possi- | ble de déshydrater les microsphères par calciqation à de plus basses températures, par exemple de 538 à 871 C, de manière 20 à convertir l'argile en matière appelée "métakaolin**. Après calcination, il faut refroidir les microsphères qt les fractionner si nécessaire pour récupérer la partie qui a la gamme de grosseur désirée.

Le volume de pore des microsphères varie légèrement avea 25 la température de calcination et la durée de calcination. L’analyse de distribution de pores d'un échantillon représentatif obtenu avec un analyseur Desorpta utilisant la désorption d’azote indique que la plupart des pores ont des diamètres de 15 à 60 nm.

Î30 La surface spécifique des microsphères calcinées est 2 habituellement de 10 à 15 m /g telle qu’on la mesure par la il I méthode B.E.T. bien connue utilisant l’absorption d’a2ote.

i .

] Il faut signaler que la surface spécifique des catalyseurs zéolitiques fluides commerciaux est considérablement supérieu-, / i 35 re, dépassant généralement 100 m /g telle qu’qn la mesure par LΊ la méthode B.E.T. iff 11 i On peut utiliser d’autres solides ayant une faible ac tivité catalytique et une grosseur de particules similaire, par exemple le coke, comme indiqué plus haut. En général, les K solides peu coûteux sont recommandés, cax il est parfois dési·» il i 5 rable d*éliminer du système,de temps en temps,une part nota ble de 1*agent de contact et de le remplacer par de l’agent frais pour maintenir un taux de métaux approprié, Etant donné que le solide a de préférence une faible porosité qui entraîne un dépôt principalement sur des surfaces extérieures, l’in·* i ' 10 vention envisage d'user les particules, par exemple dans une i || colonne d’air, à la vitesse voulue pour permettre un reflux jj des solides pour l’enlèvement des dépôts métalliques exté· i· .

î) ' rxeurs.

f ; jj La longueur de l’appareil de contact à colonne montante Π 15 1 est telle qu’elle assure un temps de contact (temps de sé- ji . jour des hydrocarbures) très court entre l’alimentation et j; l'agent de contact, comme expliqué plus haut. Le temps de con·* I tact doit être assez long pour assurer une bonne uniformité :! de contact entre l’alimentation et l’agent de contact, par ! | 20 exemple au moins 0,1 seconde.

| Au sommet de la colonne montante, par exemple à 4,5 à !!! 6 m au-dessus du point d’introduction de l’agent de contact venant du tuyau vertical 2 à une vitesse d'amenée de 12 m/s, S on sépare aussi rapidement que possible les hydrocarbures va- I 25 porisés des solides en particules portant les dépôts riches | en CC et les métaux s'il y a lieu. On peut y parvenir en dé chargeant le contenu de la colonne montante dans une grande | zone de dégagement définie par le récipient 3. Toutefois, il jj est préférable que les vapeurs de la colonne se déchargent jj 30 directement dans des séparateurs à cyclone 4, d’où les va peurs sont transférées au tuyau à vapeurs 5, tandis que les solides entraînés tombent dans la zone de dégagement par des branches plongeuses 6 et arrivent au dispositif d’épuisement I ("stripper”) 7, où de la vapeur d’eau admise par le tuyau 8 j 1 35 évapore les traces d’hydrocarbures volatils que portent les ^ / I solides. Le mélange de vapeur d’eau et d’hydrocarbures, avec ji j 12 les solides entraînés, entre dans le cyclone 9 par l'embouchure lO, pour dégager les solides en suspension et les ramener au dispositif d'épuisement 7 par la branche plongeuse 11.

De façon bien connue dans le craquage en lit fluidisé, il peu^ : 5 y avoir plusieurs cyclones 4 et plusieurs cyclones 9 et les cyclones peuvent être â plusieurs étages, la phase gazeuse d'un cyclone de premier étage se déchargeant dans un cyclone de deuxième étage.

Une technique préférentielle pour la séparation entre 10 ies vapeurs et les solides consiste à utiliser la colonne montante à évent décrite par les brevets US 4 066 533 et I 4 070 159. Cet appareil et ce procédé assurent pratiquement ? j; - la séparation de la vapeur et des solides au sommet de la co lonne montante.

j ' 15 Dans un mode d'exécution, les cyclones 4 peuvent être du type des cyclones à épuisement décrits dans le brevet US j 4 043 899. En pareil cas, la vapeur d'eau d'épuisement admise au cyclone peut être à une basse température, par exemple 204 à 260 °C, et sert a assumer une partie ou la totalité de la 20 fonction de refroidissement que l'on va décrire maintenant.

| Les hydrocarbures vaporisés venant des cyclones 4 et 10 j et passant par le tuyau 15 sont alors mélangés à des hydrocar bures liquides froids introduits par le tuyau 12 pour tremper le craquage thermique. Le produit est ensuite refroidi dans 25 le réfrigérant 13 et amené à l'accumulateur 14, d'où les gaz ï * sont retirés comme combustible, tandis que l'eau, s'il y a lieu, est retirée de la cuvette 15, de préférence pour être \ recyclée à l'appareil de contact et former la vapeur d'eau destinée à faciliter la vaporisation de la charge en bas de 50 ia colonne montante et/ou à dissiper la chaleur du brûleur.

Le réfrigérant 13 est avantageusement conçu comme un échangeur thermique pour préchauffer la charge amenée à l'appareil de contact ou la charge amenée à l'unité FCC décrite ci-après et similaires.

55 Dans un mode d'exécution, on effectue avantageusement / l'extinction de la réaction dans une colonne équipée de zones[J/ î S// ( 13 disque et de tore et des plateaux à clapets. Les queues de cet appareil d'extinction à colonne pourraient se rendre directement au craquage catalytique, les têtes se rendant au réfrigên rant 13 et à l'accumulateur 14 ou au tuyau 8 situé en bas de , 5 l'appareil de contact 1.

On peut réaliser certains avantages dans le système en utilisant des hydrocarbures légers recyclés en bas de l'appareil de contact à colonne montante 1 pour diminuer la tension de vapeur. Il est évident que, pour recycler à cet effet de I 10 l'eau venant de l'accumulateur 14, il faut que l’effluent de J l'appareil de contact soit refroidi au point de condensation de l’eau qui, dans ce système vapeur d'eau/vapeur d'hydrocar- J bures, est d'environ 66 °C. Lorsqu'on utilise de§ hydrocarbu- | "" ” » .

; ' res pour diminuer la tension de vapeur et comme argent d'épui- i - 15 sement au tuyau 8, la condensation devient superflue et l'ef- > $ j fluent de la colonne montante après trempe (rçoins la quanti- ; y 1 té recyclée pour diminuer la tension de vapeur et/ou pour l*é«i | puisement) peut être envoyé directement à un réacteur de cra- I quage catalytique. En pareil cas, l'appareil de contact à co- J 20 lonne montante fonctionne comme four de préchauffage de l*u- ;J ni té de craquage catalytique.

| Quand on introduit de l'eau pour diminuer la tension de vapeur, il est avantageux de l'émulsifier comme phase interne avec la charge. Lorsqu'on utilise de telles émulsions, 25 l'eau se vaporise avec une force explosive dans l'appareil ί s · contact 1, facilitant la dispersion de l’huile.

} , " L'avantage du recyclage d'hydrocarbures est réalisé r | lorsqu’on amène du brut entier ou du brut étêté à l'appareil *

Ide contact 1 et que l'on amène l'effluent à une colonne de 30 fractionnement. En pareil cas, l'appareil de contact fonctionne comme un four à brut préchauffant la charge destinée au . ^ j stade de distillation de brut, outre qu'il élimine les sels, I les métaux et le carbone Conradson. Des fractions du brut

•I

* comprennent encore des hydrocarbures destinés au recyclage, / J 35 du naphte, de l'essence, du pétrole lampant, du gazole et r § une queue lourde à usage de combustible, de charge FCC etc./ jj I » 14

Les hydrocarbures légers, de préférence recyclés dans le procédé, sont choisis de manière à bouillir en dessous de la température de mise en contact dans la colonne montante 1.

Ces hydrocarbures légers peuvent être la fraction de gaz ti-i 5 rée du processus ou des hydrocarbures gazeux d'une autre pro venance. Ou encore, les hydrocarbures servant à faciliter la i | vaporisation de la charge peuvent être le naphta? le pétrole ί lampant, le gazole. Ils peuvent venir de sources extérieures, | mais, de préférence, üs sont obtenus par recyclage dans le | . 10 procédé.

| La phase hydrocarbure liquide venant de l'accumulateur J peut être une fraction de résidu.dessalée, décarburêe et dê- ! ” métallisée, qui est maintenant une charge satisfaisante pour le craquage catalytique. Ce produit de contact dans la co-15 lonne montante 1 peut être utilisé partiellement comme liquide d'extinction passant par le tuyau 12. Le reste est de préférence transféré directement à un appareil dç claquage catalytique par le tuyau 16.

Pour en revenir au dispositif d'épuisement 7, les par-20 ticules solides inertes portant un dépôt richç en CC et en composés métalliques se rendent, par un tuyau 17^ 4 l'entrée du brûleur 18. Le tuyau 17 se décharge dans urçe entrée de cor lonne montante 19 du brûleur 18 où il rencontre une colonne d'air ascendante introduite par le tuyau 19 et se mélange à ; 25 des particules inertes chaudes provenant du recyclage 20 du „ brûleur de sorte que le mélange est rapidement porté à la température voulue pour la combustion des dépôts provenant du traitement du résidu, soit 649 à 816 °C. Le mélange entre dans une zone élargie 21 pour former un petit lit fluidisé 30 servant à mélanger intimement et i brûler initialement les dépôts. Le courant d'air entraîne la masse en combustion à travers une colonne montante resserrée 22, vers la sortie 23 menant à. une zone de dégagement élargie. Les particules brûlées chaudes, maintenant largement exemptes de dépôt combus- / 35 tible, tombent au fond de la zone de dégagement, d'où une fi partie entre dans le recyclage 20, tandis qu'une autre partie If « 15 entre dans le tuyau 2 pour être amenée à l1appareil de contact 1, après épuisement à la vapeur d’eau. Etant donné les températures très élevées qui peuvent être atteintes dans ce type ? de brûleur et en présence d’un excès stoechiométrique d’oxy- li 5 gène, le CO brûle en donnant un gaz de fumée contenant très H peu de ce gaz. Dans d’autres types de brûleurs, les produits ! jj

I de combustion peuvent contenir des quantités notables de CO

I que l’on peut brûler pour son pouvoir calorifique dans des | chaudières à CO du type communément utilisé daijs les unités FCÇ.

! 10 Dans le type de brûleur représenté, les produits gazeux | ' de combustion, contenant du dioxyde de carbone, un peu d’oxy- | gène résiduel, de l’azote, des oxydes de soufre éventuel- I . lement une trace de CO, entrent dans un cyclone 25 (l’un de plusieurs appareils de ce genre;) pour dégager les solides en-4 * 15 traînés de façon qu’ils soient déchargés par la branche pion-

If geuse 26. Les gaz clarifiés se rendent à une chambre de tran-quillisation 27, d’où le gaz de fumée est retiré par la sor-'1 tie 28.

|jj Bien que le système que l’on vient de décrire ait une | 20 ressemblance superficielle avec une unité FCC, son fonctionne- [| ment est très différent. Le plus important est quç l’on fait Î fonctionner l’appareil de contact 1 de manière à retirer de la charge une quantité qui ne dépasse pas beaucoup la teneur ! en carbone Conradson de l’alimentation. Cela s’oppose à la | 25 "conversion” FCC normale de 50 à 70 %, qui est le pourcentage

Idu produit FCC qui ne bout pas dans l’intervalle de la charge.

Le pourcentage retiré dans le présent procédé est de préférence de l’ordre de 10 à 20 % de la charge et il est formé * jj de gaz et de dépôt sur l’agent de contact solide. Il est rare ί 30 que la quantité éliminée sous forme de gaz, d’essence et de il dépôt sur le solide inerte dépasse plus de 3 à 4 fois la te- è neur en carbone Conradson de la charge, en poids. On obtient ce résultat par un craquage très peu poussé, dû au caractère j inerte du solide et au temps de séjour très court à la tempé- i 35 rature de craquage. De façon bien connue, le degr£ du craqua- / i) ge est fonction du temps et de la température. On peut com- [ jj £ · — 0 * * . *, * .*_·*.' vi ! 16 , tit vice versa.

i ï^e procédé nouveau permet un aspect de commande qui ; . .y »te pas dans les unités FCC,dans l’amenée d'hydrocarbu- j n’*’*· | res ou de vapeur d'eau à l'appareil de contact à colonne mon- S tante» Lorsqu'on traite des matières riches en CC, la tempé-j rature du brûleur tend à s'élever à cause d'une amenée accrue j de combustible au brûleur. On peut compenser cela en augmen- | tant la quantité, en abaissant la température ou en augmen- j S tant la quantité d'hydrocarbures ou de vapeur d'eau amenés 10 pour abaisser la pression partielle d'hydrocarbures dans l'ap-j pareil de contact et en recyclant de l'eau du récepteur du if !: haut pour la vaporiser dans la colonne montante et former de il * la vapeur.

Le contact avec le solide inerte dans la cqlonne montan-. 15 te constitue donc une technique nouvelle de sorption permettant de retirer les composés ou résidus aromatiques polycycliques (riches en CC et en métaux) pendant qu'ils sont en-I traînés par un courant à basse pression partielle d'hydrocar- i ! bures, à cause des hydrocarbures ou de la vapeur d'eau amenés i 20 à la colonne montante.

| | Le résidu décarburé, dessalé et/ou démétallisé ést une | | charge de bonne qualité pour FCC et il est transféré par le i· | tuyau 16 au tuyau d'alimentation 30 d'un réacteur FCC 31 fonctionnant de la façon classique. Du catalyseur régénéré i 25 chaud est transféré du régénérateur FCC 32 par le tuyau 33 pour être ajouté à la charge du réacteur. Du catalyseur usé venant du réacteur 31 se rend pair le tuyau 34 au régénérateur i 32 tandis que des produits craqués quittent le réacteur 31 par le tuyau de transfert 35 pour être fractionnés pour la I 30 récupération d'essence et d'autres produits de conversion.

Beaucoup de fractions résiduelles ont une haute teneur i : en soufre, particulièrement dans les constituants lourds. Le

S

soufre s'oxyde en oxydes de soufre (SO^) dans le brûleur 18 et ces gaz indésirables font partie du gaz de fumée évacué J | 35 en 28, Dans un mode d'exécution préférentiel de l'invention, / / | l'unité FCC fonctionne avec un catalyseur con^u pour diminuep \j : I » 17 les émissions de SO^. On connaît plusieurs de ces catalyseurs. Les catalyseurs de ce genre absorbent les SO^ dans le milieu oxydant du régénérateur. Du catalyseur contenant du soufre sorbe est alors transféré à 11 atmosphère réductrice du réac-5 teur. Dans cette atmosphère réductrice et en présence d'eau, le soufre se convertit en sulfure d'hydrogène, facile à éliminer des produits du réacteur dans les installations usuelles d'une raffinerie (voir brevets BE 849 635, 849 636 et 849 637), Comme le montre le dessin, un courant de catalyseur en-! 10 traîné du régénérateur 32 est amené par le tuyau 36 de manière :j à se mélanger à du gaz de fumée refroidi venant du brûleur ! 18 par l'échangeur thermique 29. On transfère alors le mélan ge à un appareil de contact à lit fluidisé 37, ce qui entraî- ; ne une Sorption des SO contenus dans le gaz de fumée du brû-

JC

i ' 15 leur 18, Du catalyseur portant des SO sorbes (ayant réagi) ! * x I est ramené par le tuyau 38 au régénérateur 32 en vue d'une réaction finale dans le réacteur 31, Après séparation du ca-' talyseur entraîné au moyen d'un cyclone, le gaz de fumée, 1 duquel les SO ont été ainsi retirés,est alors évacué par le j 20 tuyau 39 pour la récupération de l'énergie thermique qu'il 1 contient, par exemple au moyen de turbines à détente entraî nant des ventilateurs à air adjoints au régénérateur 32 et . j! au brûleur 18, par des chaudières à chaleur passive etc.

I On a noté plus haut la similitude entre l'équipement i 25 convenant à l'invention et celui qui sert au procédé FCC et i elle est évidente à l'examen des récipients et des tuyaute- T! i ries de liaison sur la figure 1. Une autre similitude est i \\ que le brûleur 18 et l'appareil de contact 1 destinés à l'in- j| vention fonctionnent de préférence dans le mode équilibré : \i 30 thermiquement utilisé avec les unités FCC modernes. On y par- | I] vient grâce à une valve prévue dans le tuyau à matière de • "j contact chaude 2, commandé en fonction de la température de la zone de vaporisation sélective, non représentée sur la fi-; gure l,mais représentée sur la figure 2 et que l'on va dé- j 35 crire brièvement. / /,

Malgré les similitudes d'appareillage avec le FCC, l'in-.y i // ι· 18 vention est caractérisée par des différences considérables de procédé. Le but de la FCC est de convertir une fraction |i de distillât, qui est un gazole, en d'autres produits, prin- | cipalement de l'essence. C'est pourquoi l'efficacité d'une | S unité FCC est indiquée en tant que "conversion", mesurée par

Ile pourcentage de la matière première qui se convertit en gaz, essence et coke. Les taux de conversion FCC sont généralement très supérieurs à 50 % et atteignent environ 85 %. Par contre, le présent procédé vise à un rendement maximal de pro-XO duit bouillant dans le même intervalle que la matière première, mais amélioré quant à la teneur en métaux et en CC. Le "rendement" recherché par l'invention est l'inverse de la "conversion" dans le FCC. Les rendements obtenus par le pré-,1 sent procédé,dans les meilleures conditions (avec le plus

If: ! - 15 court temps de séjour) que l'on puisse obtenir dans l'équipe- * ment dont on dispose,est d'environ 70 à 75 %, ce qui corres- I pond à une conversion de 25 à 30 %,lorsqu'on calcule par la li méthode employée pour le FCC. A mesure que la température ïi • de contact s'élève, le craquage augmente au détriment du ren- 6 | 20 dement. On a observé des rendements de 45 % seulement à des ! températures supérieures à 538 °C, ce qui correspond à une I "conversion" de 55 JS, valeur qui pourrait probablement être Î modifiée favorablement avec des temps de séjour plus courts, non réalisables dans l'équipement dont on dispose actuelle-! 25 ment.

I Le réglage de température dans ce procédé est un facteur I " notable de l'obtention des meilleurs résultats, Dans le FCC, | il est désirable d'opérer à la plus haute température de reif acteur qui soit compatible avec les limitations de l'équipe- î 30 ment et les autres contraintes, afin d'obtenir une essence j ayant un indice d'octane théorique maximal. Dans !J.e présent 1 procédé de vaporisation sélective, les températures les plus basses de l'intervalle utilisable sont plus favorables. La i température de la zone de vaporisation sélective doit être f 35 la température minimale qui permette d'entretenir l'équilibre" /

! thermique avec le brûleur. A mesure que l'on abaisse la tem-/ U

. U J _ 1 Λ -v-t TSA 4*4 ΛΛ + ·! ΛΛ rAl Art «î «VA t«Vkrt ΪΛΛ*ΐ Π/ί *rrt I / 19 part de la charge se vaporise et une plus grande part se dépose sur la matière solide inerte, ce qui fournit une plus \ grande quantité de combustible pour le brûleur et tend à éle- v ver la température de celui-ci. A mesure que la quantité de 1 5 ce combustible approche du niveau où les températures permi- 1 sés du brûleur sont dépassées, le système atteint la tempéra- | Îture minimale de vaporisation sélective, ce qui est le mode opératoire préférentiel. En général, des températures de va-^ " porisatiôn sélective ne dépassant pas 538 °C environ sont l ÎO préférables.

j Par contre, il faut noter que 1*effet de la, température I du réacteur dans le FCC est opposé à celui qui est indiqué I pour le présent procédé. Une moindre température du réacteur FCC diminue le taux de conversion, entraînant une, moindre 15 formation de coke et une moindre quantité de comhustible pour i le régénérateur.

|| Les deux procédés diffèrent aussi par des facteurs qui I déterminent le temps de contact. Dans le FCC, le temps de I contact nécessaire est lié à l'activité du catalyseur. Dans 1 20 la vaporisation sélective, le temps de contact doit être le 1 minimum qui puisse être atteint dans l'équipement utilisé.

Les procédés diffèrent aussi par les effets de transfert d'hydrogène. Dans le FCC, les queues (huile de cycle et huile de bouillie) sont très pauvres en hydrogène, celui-ci ayant été 25 transféré à l'essence et aux produits plus légers. Dans la vaporisation sélective, le produit liquide a une teneur en hydrogène voisine de celle de la charge, ce qui se traduit par le facteur d'aptitude au craquage K, déterminé par la mé-H thode U.O.P. 375-59. Les produits de l'invention ont habi- I 30 tuellement une valeur K inférieure à celle de la charge, mais, 1 dans les conditions préférentielles, on observe un produit

! ayant une plus grande valeur K que la charge. Les queues FCC

et les huiles de cycle présentent des valeurs JC considéra-I blement diminuées en comparaison de la charge. / Î35 On considérera maintenant la figure 2, qui montre sché^ j.

matiquement un système de commande pour l'application de la/ Il *'- ^ P . * _ Λ _ _______«__J.· 9 » «. «* ( fl • * 20 zone de vaporisation sélective est détectée, par exemple au moyen du thermocouple 40, et le signal qui en résulte est appliqué au régulateur de température (TC) 41, qui active une valve 42 prévue dans le tuyau 2 par lequel des solides 5 chauds sont ramenés du brûleur 18 à la colonne montante 1.

Ainsi, le débit de solides chauds amenés à. la colonne montante est réglé de manière à maintenir la température constante dans la zone de vaporisation sélective, De telles commandes du débit d*amenée de solides chauds à la oolopne montante ; -s 10 sont bien connues dans la pratique du FCC,où elles constituent la commande principale du système.

\

Dans le présent procédé de vaporisation sélective, on !' , désire que la température fixée pour la zone de vaporisation ! sélective soit le minimum permettant d1entretenir un fonc- 15 tionnement équilibré thermiquement dans les limites du brûleur, généralement la température maximale permise par la métallurgie du brûleur. A cet effet, on fixe une température prédéterminée du brûleur. La température du brûleur est détectée, par exemple, par le thermocouple 43, et le signal ain-20 si obtenu sert à modifier le réglage du régulateur de tempé-|i rature 41. Cette modification peut être manuelle ou assurée automatiquement, par exemple par le dispositif 44. Dans un système comme dans 1*autre, pour ajuster une tendance à une température plus élevée, on élève le point de consigne du 25 régulateur 41 jusqurà ce que le système équilibré thermique- il ment de 1*appareil de contact 1 et du brûleur 18 se stabilise à la température prédéterminée du brûleur. Inversement, on remédie à une tendance à une plus basse température dans le brûleur 18 en diminuant le point de consigne d>e l'appareil 30 de contact dans le régulateur de température 41.

A part le fait qu'il constitue la commande principale d'un système équilibré thermiquement, le brûleur peut être similaire par sa structure et son fonctionnement à l'une quel- · conque des nombreuses variantes élaborées pour le régénéra- , / 35 teur FCC. Le brûleur peut être du type à colonpe montante à/ jj recyclage chaud représenté par la figure 1 ou bien du type ; · 21 plus ancien à lit fluidisé dense et peut comporter l'une des mesures connues pour le réglage de la température du brûleur, par exemple des buses servant à brûler de l1huile de torchère Î! dans le brûleur afin d»élever la température ou des échangeurs 1 5 thermiques servant à abaisser la température.

Si * * ß ß I Dans des modes d'exécution préférentiels, la temperatu- re du brûleur est réglée au niveau maximal que l'on puisse réaliser sans risquer un dommage thermique au métal du brû-

leur ou au solide inerte en circulation, par exemple à 732 °C

! 10 ou davantage, par exemple à 816 °C. A cet effet, le brûleur 'Tj j est conçu en vue d'une combustion maximale de carbone dans le dépôt avec formation de dioxyde de carbone, peu: combustion du s , monoxyde de carbone formé initialement. La combustion prati quement complète du monoxyde de carbone peut être assurée par 15 la structure du brûleur ou par des catalyseurs d'oxydation prévus dans la zone du brûleur. Le brûleur de la figure 1 a une structure connue à cet effet. Un autre système consiste à injecter les solides dans une phase diluée au-dessus d'une ' couche dense prévue dans le brûleur pour absorber de la cha- 20 leur provenant d'une "post-combustion" au-dessus de la couche dense.

? Dans l'un quelconque des systèmes de combustion de mo- « noxyde de carbone, on fait fonctionner le brûleur avec un :{ excès d'air pour favoriser la conversion de monoxyde de car- | 25 bone. Cette réaction peut être favorisée par des catalyseurs

, L

!< d'oxydation tels que des métaux du groupe VIII et certains autres métaux et composés métalliques, par exemple le vanadium, le chrome, le manganèse, le tungstène, etc. En service, les solides inertes de l'invention se chargent de dépôts de jj 30 métaux, principalement de nickel et de vanadium, qui peuvent | jouer le rôle de catalyseurs d'oxydation. Chose surprenante, i • le procédé tolère des taux assez élevés de ces métaux sans effets secondaires de déshydrogénation intolérables dans la zone de vaporisation sélective, jusqu'à plus de 1,5 % en poids 35 de métal sur le solide inerte en circulation. Si on le dêsim f h re, on peut renforcer cet effet au moyen de métal ou de i j 22 ! posés métalliques déposés sur le solide en circulation avant r ! son introduction dans le système. Par exemple, on peut appli quer aux particules solides inertes une petite quantité de métaux précieux tels que le platine et le palladium·

\ 5 EXEMPLES

L'effet de la mise en contact de la façon décrite ci- Î dessus a été démontré dans un appareil à 1*échelle du labo ratoire. Il s'agit d'une usine pilote à lit fluidisé circulant, qui simule le comportement des réacteurs FCC commerciaux à co-| 10 lonne montante· Le réacteur est équipé de manière à faire pas- i ser tin courant d*azote à travers la colonne montante et à a- jouter du catalyseur et la charge. La colonne montante est ca-- lorifugée et chauffée de manière à maintenir des conditions isothermes. Le courant d*azote joue le même rôle <^ue les hydro^ 1 * 15 carbures ou la vapeur d'eau indiqués plus haut, pour diminuer la pression partielle d*hydrocarbures. Dans les opérations décrites ci-après, on met en contact dans les conditions indiquées des résidus et les microsphères susdites. Lqs données d'inspection de la charge sont indiquées au Tableau I.

20 TABLEAU I

Description des charges

Exemple 1 2

Densité, °API 27,9 23 | Carbone Ramsbottom, % 0,35 2,5 25 Métaux, ppm I ’ Ni 1 10 ! eu il i V 1 20 j

i Distillation, ®C

30 Point initial 225,6 215,6 10 % 290 247,8 30 348,3 377,2 50 398,9 442,8 # 70 452,8 526,1 / i 35 76 --- 563,3 / h \ J If 90 532,8 j ji I 23 I Les conditions de contact et les produit^ obtenus sont ;; indiqués au Tableau II,

l TABLEAU II

Conditions de contact et produits 5 Exemple 1 2

Température de 11appareil de ! contact à colonne montante, °C 498,9 498,9 $ - Temps de contact, secondes 0,66 0,97

Température du solide de contact, °C 648,9 648,9 10 Pression partielle dThuile, kPa 19,5 31,9 ] Température de préchauffage de l'huile, °C 337,8 346,1

Solides/huile, en poids 12,5 12,2 , 5 Rapport molaire N^/huile 3,7 2,2 15 Produits, % en poids gaz 7,9 7,6 1 liquide 90,4 85,5 i| dépôt sur le solide 1,7 6,9 ; I Produit liquide 20 métaux, ppm

Ni — 1,5

Cu “» 1,0 V — 1,0

Carbone Ramsbottom - — 0,6

25 Distillation, °C

point initial 76,7 78,3 10 % 241,1 246,1 30 313,9 321,1 50 362,2 373,3 30 70 412,8 428,3 90 478,9 519,4 93 — 556,1 point final 553,3 i / 35 Une observation particulièrement intéressante est que j h la fraction gazeuse obtenue dans les exemples ci-dessus con1 « 24 \ tient une quantité notable de propane ayant une grande valeur en tant que gaz de pétrole liquéfié (GPL), ainsi que du propy-lène et des butylènes, utiles comme agents d'alkylation et matières premières chimiques· 5 On peut faire une comparaison intéressante entre le pro cédé de l'invention et le procédé le plus utilisé actuellement pour éliminer des métaux de fractions lourdes de pétrole. Typiquement, 1'hydrotraitement catalytique diminue la teneur en métal d'environ 70 %. Cet hydrotraitement est une opêra-1 10 tion en phase mixte. On peut supposer raisonnablement que le métal résiduel du produit se trouve principalement dans des constituants qui restent en phase liquide pendfint l'hydro-' < traitement catalytique. Dans le présent procédé, les seuls constituants du produit sont ceux qui se vaporisent dans la 15 2one de vaporisation sélective. Cette caraotérlstique du procédé se traduit par la très faible teneur en métal du produit, indiquée au Tableau II.

On a remarqué qu'il peut y avoir un rendement maximal (une conversion minimale) pour chaque matière d'alimentation.

20 Autrement dit, si l'onébaisse la température de la zone de vaporisation sélective en dessous d'un certain point caracté-, ristique de la charge, cela n'a pas d'influence sur le rende- / I ment de produit bouillant dans l'intervalle de la charge· Tou-/ tefois, cela améliore l'aptitude au craquage άμ produit. J j/ ii 25 //

J ' ' K

H i ' ' I j 1

Claims (15)

25 ?

1. Procédé de décarburation ou de démétallisation d'u-ne charge d'hydrocarbures formée de brut entier ou d'une frac- ! tion résiduelle de celui-ci, caractérisé pair le fait que l'on j met la matière en contact à haute température en un temps de S séjour court avec une matière de contact solide inerte, dans j une zone de vaporisation sélective à colonne montante confi- ] ~ née pour vaporiser sélectivement la majeure partie de la char- * ge et déposer une partie non vaporisée de la charge sur la i r j matière de contact, que l'on sépare de la matière de contact 10 la majeure partie vaporisée sélectivement de la charge, la matière de contact portant la partie non vaporisée de la char- ! ge sous forme de dépôtf que l'on met en contact φ11® une zone i de combustion la matière de contact portant ce dépôt avec vin gaz oxydant pour brûler le dépôt et engendrer de la chaleur, 15 de sorte que la température de la matière de contact s*élève par combustion de la partie non vaporisée de la charge qui sert de combustible pour le procédé, que Hon recycle la ma- ; tière de contact ainsi chauffée pour renouveler le contact ! avec la charge d'hydrocarbures, que l'on détecte la tempéra- :j 20 ture de la zone de vaporisation sélective, que l'on règle le }Ü taux de recyclage de la matière de contact ainsi chauffée en U » i.; fonction de la température ainsi détectée pour maintenir à I r un niveau prédéterminé la température détectée de la zone de j| - vaporisation sélective et que l'on commande dynamiquement le - 25 système afin d'utiliser comme combustible pour le procédé des parties de la charge qui ont une basse teneur en hydro-gène et une faible valeur, cette commande dynamique consistant a ajuster ledit niveau prédéterminé de la température détectée de la colonne confinée, à peu près au niveau minimal 30 où le dépôt fournit la quantité de combustible qui, lors de la combustion, maintient la zone de combustion à une température prédéterminée. j

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par f /, le fait que la commande dynamique consiste à détecter la / // t '/ 35 température de la zone de combustion et à modifier le réglage^ » 26 de la température prédéterminée de la colonne montante confinée, de la façon nécessaire pour réaliser le niveau minimal, i

3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par | le fait que l’on abaisse la température prédéterminée de la 'j : 5 colonne montante confinée pour fournir davantage de combusti- ; ble, de manière à corriger une tendance à une plus basse tem- | pêrature dans la zone de combustion.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par jj ^ ~ le fait que l’on élève la température prédéterminée de la co- | * s 10 lonne montante confinée pour fournir moins de combustible, de ij manière à corriger une tendance à une plus haute température ij 1 dans la zone de combustion, j I a

5 - Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, ca- >1 î; * ractérisé par le fait que la quantité de la majeure partie j L 15 vaporisée est inférieure à la charge d’hydrocarbures, à rai son d’un pourcentage en poids qui ne dépasse pas deux fois ^ la teneur en carbone Conradson de la charge d'hydrocarbures. j

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, ca- | ractérisé par le fait que l’on introduit la matièjre de contact 20 solide inerte dans la zone de vaporisation sélective à une température notablement supérieure à celle de la çharge d’hy-\ drocarbures.

7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, ca- . fl î ractérisé par le fait que la courte durée mentionnée ne dé- j „- 1 25 passe pas environ 3 secondes,

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par | ' le fait que la courte durée mentionnée est inférieure à en- ï c viron 0,5 seconde. *

9. Procédé selon l’une des revendications 7 et 8, ca- fj t t f; 30 ractérisé par le fait que le temps de séjour est donné par • la longueur de la colonne du point d’introduction de la char ge au point de séparation, divisée par la vitesse superficielle des vapeurs au sommet de la colonne.

10. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, ca- j 35 ractérisé par le fait que la matière de contact sçlide inerte/ / j · i ( f est un solide poreux ayant une surface spécifique inférieure ! U . 2, il! i- J i S i 27

11. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, ca- | ractérisé par le fait que la matière de contact solide iner- \ te est l’argile calcinée ou le kaolin calciné*

12. Procédé selon la revendication 10, carac- ^ 5 têrisé par le fait que le solide poreux a une surface spéci- ji 2 I fique d’environ 10 à 15 m /g.

13. Procédé selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la matière de contact solide iner-r te est un solide poreux dont la plupart des pores ont des 110 diamètres de 15 à 60 nm.

14. Procédé selon l’une des revendications 1 à 13, ca- I ractérisé par le fait que l’on ajoute des hydrocarbures, de la vapeur d’eau ou de l’eau à la charge d*hydroc^bures/pour I - i que ces corps entrent en contact avec la matière de contact 1. solide inerte» en quantité voulue pour diminuer notablement l la pression partielle d’hydrocarbures*

15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, ca- * ractérisé par le fait que l’on éteint la réactioq de la par- 1 tie principale de la charge, vaporisée sélectivement, jusqu»à 120 une température inférieure à celle qui amorce soi} craquage thermique, aussitôt après l’avoir séparée de la matière de contact* :.....1........ : ... À ...... ! , .. αΊ.ο»ι. i à '1 'j