PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE FRACCIONAMIENTO CATALITICO QUE COMPRENDE EN PARALELO, AL MENOS UN REACTOR DE FLUJO ASCENDENTE Y AL MENOS UN REACTOR DE FLUJO DESCENDENTE Descripción de la Invención La presente invención concierne a un procedimiento y a un dispositivo de fraccionamiento catalítico (FCC) en lecho activado que comprende reactores en paralelo que comprenden al menos un reactor de flujo descendente ("dropper", goteador) y al menos un reactor de flujo ascendente de catalizador (comúnmente llamado wriser", columna ascendente) procedente de al menos una zona de regeneración. La evolución del refinado está marcada cada vez más por la flexibilidad requerida de las unidades desde el punto de vista de las cargas a tratar, pero también por la polivalencia de los efluentes producidos. Es así como el FCC ha debido evolucionar para aceptar cargas cada vez más pesadas (carbono Conradson hasta 10 y d^D hasta 1.0 por ejemplo) y como al mismo tiempo se le requería aumentar su rendimiento de corte de gasolina, pero también de propileno cuya necesidad aumentaba en petroquímica . Las características específicas de las unidades de fraccionamiento catalítico que constan de una doble regeneración con inyección de la carga bajo la forma de finas goticulas respondían a la necesidad de trabajar sobre cortes pesados. REF: 139761
Más recientemente, y en el mismo sentido, se ha añadido a esta unidad un módulo de extracción de calor (intercambiador wcatcooler", enfriador catalítico), que permita por su extracción de calorías tratar cargas sin límite superior del carbono Conradson. Siempre en la misma óptica de tratamiento de carga pesada, se ha desarrollado y patentado el concepto de reactor descendente de tiempo de residencia corto (0.1 -a 1 segundo) que permita alcanzar condiciones de fraccionamiento severas (por ejemplo temperatura elevada hasta 650 °C y circulación de catalizador importante -relación másica de catalizador sobre carga o C/O de 10 a 20) . Las condiciones de fraccionamiento severas permiten maximizar la conversión. No obstante, a fin de obtener una buena selectividad, se vuelve primordial controlar y limitar el tiempo de residencia de los hidrocarburos en el reactor para evitar que las reacciones de degradación térmica se vuelvan preponderantes (producción excesiva de coque, pérdida de los productos valorables por sobre-fraccionamiento) . La puesta en contacto de los hidrocarburos con el catalizador debe efectuarse correctamente con un tiempo de contacto entre el catalizador y los hidrocarburos limitado. El reactor descendente, combinado con un sistema de mezclado apropiado, tal como el descrito en la patente PCT/FR97/ 01627 , permite optimizar selectividades de productos valorables (LPG,
gasolinas) al minimizar los productos no valorables tales como el coque y los gases secos en relación a una tecnología convencional . Para responder al objetivo de flexibilidad, apareció entonces la idea de combinar una columna ascendente tradicional con un goteador de tiempo de residencia corto. La solicitud de patente FR 98/14319 describe un encadenamiento de un goteador y de una columna ascendente en serie. Se describe en detalle las ventajas de un segundo reactor que es operado en condiciones muy diferentes de temperatura y de C/0 de la columna ascendente principal: en particular, este segundo reactor representa ventajosamente una capacidad adicional de tratamiento de una carga pesada al producir una cantidad de coque mínima en relación a un reactor convencional; se vuelve igualmente posible fraccionar ciertos cortes (llamados reciclados) , procedentes de la columna ascendente principal no deseables (valoración débil o cortes que no respetan ciertas especificaciones como los contenidos de azufre o de aromáticos) a fin de maximizar el rendimiento de los cortes valorables (LPG, gasolina) . En un ejemplo de esta patente, la carga fresca es introducida en la parte inferior de la columna ascendente y es el LCO producto de la columna ascendente que es introducido como carga del goteador.
Una configuración tal, permite maximizar el rendimiento de gasolina por extracción de volátiles por arrastre del LCO en condiciones de fraccionamiento relativamente severas.
Pero el inconveniente de este sistema con un goteador y una columna ascendente en serie es que, para una capacidad de carga importante en el goteador, el reactor ascendente trabaja con una cantidad no despreciable de catalizador parcialmente desactivado por su paso en el goteador (la desactivación procedente del depósito de coque sobre el catalizador) . De lo que resulta una eficiencia disminuida que no permite extraer todo el potencial de esta asociación.
La otra configuración patentada por Stone y Webster es aquella que consiste en implantar columnas ascendentes en paralelo al trabajar a partir de catalizador regenerado en una zona de regeneración común. Varios tipos de interconexiones de reciclados son posibles entre las dos columnas ascendentes, pero estas son, en este caso condiciones de fraccionamiento sensiblemente vecinas (C/0, temperatura de salida y tiempo de residencia) que no permiten tratar en una de las columnas ascendentes un corte realmente refractario y justificables de un fraccionamiento en condiciones severas (por ejemplo, el HCO) . Es asi como, según la patente US 5009769 se describe una unidad que comprende dos reactores catalíticos de flujo ascendente que funcionan en paralelo, en los cuales circula
catalizador regenerado en una zona de regeneración que comprende dos regeneradores. Esta unidad estaría adaptada para tratar una gran variedad de cargas pero funciona en condiciones de circulación del catalizador sensiblemente idénticas (C/0 = 5 a 10 y el tiempo de residencia de 1 a 4 seg para el primer reactor y C/O = 3 a 12 y el tiempo de residencia 1 a 5 seg para el segundo reactor) . En estas condiciones, la variedad de productos obtenidos para cada uno de los dos reactores es sensiblemente el mismo. La patente US 4116814 ilustra el caso igualmente de los dos reactores de flujo ascendente en paralelo, conectados a un regenerador de partículas. La idea que se presenta en la presente patente es de extraer todo el potencial de una asociación en paralelo de una columna ascendente que trabaja en condiciones clásicas de fraccionamiento (por ejemplo, C/O de 5 a 7; temperatura de salida de 510 a 530 °C; tiempo de residencia de 1 a 2 seg) y de un goteador que trabaja en condiciones de fraccionamiento severas (por ejemplo, C/O de 10 a 20; temperatura de salida de 560 a 620 °C; tiempo de residencia de 0.2 a 0.5 seg) . Esta asociación permite reciclar en el goteador el HCO o el LCO producidos en la columna ascendente que son cargas refractarias difíciles de fraccionar en vista de maximizar la producción de gasolina. Pero permite igualmente maximizar la producción de olefinas y en
particular de propileno al reciclar al goteador la gasolina o aún solamente una fracción de la gasolina (pesada o ligera) producida en la columna ascendente. Un objeto de la invención es remediar los inconvenientes del arte anterior. Otro objeto es fraccionar tanto hidrocarburos pesados como hidrocarburos ligeros en condiciones de reacción que sean severas, en un reactor adaptado a este tipo de condiciones, el goteador o reactor de flujo descendente y mucho menos severas en una columna ascendente o reactor de flujo ascendente de forma de favorecer la formación de productos muy diferentes que respondan a las especificaciones de cada tipo de reactor. Se constató que se podía obtener así simultáneamente, por ejemplo más propileno gracias a un reactor de flujo descendente que opere en condiciones severas de fraccionamiento catalítico y más gasolina gracias a un reactor de flujo ascendente en condiciones de fraccionamiento menos severas, de manera económica, a partir de una unidad de fraccionamiento que consta de al menos una etapa de regeneración de catalizador y la combinación de dichos reactores utilizados en paralelo sobre al menos un regenerador . Más precisamente la invención concierne a un procedimiento de fraccionamiento catalítico en lecho
activado o fluidizado de al menos una carga de hidrocarburos en al menos dos zonas reaccionantes, una al menos que sea de flujo ascendente, en la cual se introduce la carga y catalizador que provenga de al menos una zona de regeneración en la parte inferior de la zona reaccionante de flujo ascendente, se hace circular la carga y el catalizador de abajo hacia arriba en dicha zona, se separa los primeros gases producto del catalizador coquificado en una primera zona de separación, se extrae los volátiles por arrastre el catalizador por medio de un gas de extracción de volátiles por arrastre, se recupera un primer efluente de fraccionamiento y de extracción de volátiles por arrastre y se recicla el catalizador coquificado en la zona de regeneración y se regenera al menos en parte por medio de un gas que contenga oxigeno, el procedimiento está caracterizado porque se introduce catalizador procedente de al menos una zona de regeneración y una carga hidrocarbonada en la parte superior de al menos una zona reaccionante de flujo descendente, en donde se hace circular de arriba hacia abajo el catalizador y la carga mencionada en condiciones apropiadas, se separa el catalizador coquificado de los segundos gases producidos en una segunda zona de separación, se recuperan los segundos gases producidos y se recicla el catalizador coquificado en la zona de regeneración. Según una característica del procedimiento, la
temperatura del catalizador a la salida del reactor descendente puede ser superior a la de la salida del reactor ascendente . Según otra característica ventajosa, se pueden extraer los volátiles por arrastre del catalizador procedente de la segunda zona de separación por medio de un gas de reciclado que es habitualmente vapor y los hidrocarburos que resultan son recuperados en general con los gases de fraccionamiento.
Es preferible regenerar el catalizador coquificado en dos zonas de regeneración consecutivas, cada una de ellas que tenga su propia evacuación de gases de combustión que resultan de la regeneración del catalizador coquificado. El catalizador a regenerar procedente de la primera zona de separación es introducido en una primera zona de regeneración que funciona a una temperatura apropiada, el catalizador así al menos en parte regenerado es enviado a la segunda zona de regeneración que funciona a una temperatura más elevada y el catalizador regenerado procedente de la segunda zona de regeneración es introducido en la zona reaccionante de flujo ascendente y en la zona reaccionante de flujo descendente. El catalizador coquificado procedente de la segunda zona de separación puede ser reciclado a la primera zona de regeneración ya sea por flujo gravitacional , generalmente en la zona densa, o bien por medio de una columna de flujo ascendente que comprende aire de
fluidización como motor (de movimiento vertical o de empuje ascendente) , generalmente en la zona diluida de la primera zona de regeneración. Puede ser ventajoso reciclar el catalizador procedente de la segunda zona de separación en la segunda zona de regeneración por medio de un empuje ascendente, ya sea en su zona densa o bien en su zona diluida . Se puede introducir la carga hidrocarbonada o cada una de las cargas, si son diferentes, en la zona reaccionante ascendente y en la zona reaccionante descendente por medio de una inyección en dirección de la corriente del flujo del catalizador o en contracorriente, o en contracorriente para uno y en dirección de la corriente para el otro. No obstante, una inyección a contracorriente en las dos zonas parece preferible para una mejor vaporización de las gotículas introducidas. Las condiciones operatorias de fraccionamiento catalítico de las cargas son habitualmente las siguientes: - En la zona reaccionante ascendente (RA) : . temperatura del catalizador (salida RA) ; 480°-600°C y de preferencia 500-550°C. . catalizador/carga (C/0) : 4-9 y de preferencia 5-7. . tiempo de residencia: 0.5-4 seg, de preferencia 1-2 seg - En la zona reaccionante descendente (RD) :
. temperatura del catalizador (salida RD) = 500-650 °C, de preferencia 560-620 °C; . C/O: 8-20, de preferencia 10-15; . tiempo de residencia; 0.1-2 seg, de preferencia 0.2-1 seg . La carga que alimenta cada una de las zonas reaccionantes puede ser una carga no fraccionada, llamada fresca, un reciclado de una parte de los productos procedentes de un fraccionamiento corriente abajo o una mezcla de las dos. La carga de alguna de las zonas reaccionantes puede ser ya sea pesada, o bien más ligera que la que circula en la otra zona. Más particularmente, la carga de la zona reaccionante de flujo ascendente puede ser un destilado al vacio o un residuo atmosférico o un reciclado de una parte de los productos procedentes de la zona reaccionante descendente y la carga de la zona de flujo descendente es una carga no fraccionada o un reciclado de una parte de los productos procedentes de la zona reaccionante ascendente y de preferencia un corte de gasolina o un corte de LCO. Según una característica del procedimiento, el gasto de carga y por ejemplo de reciclado (corte LCO, HCO o gasolina) que circula en el reactor descendente puede representar menos de 50 % en peso del gasto de carga a convertir en la zona reaccionante ascendente.
Las ventajas de la configuración según la presente invención son las siguientes: - La posibilidad de tratar por la derivación por goteo cualquier carga fresca o reciclada en condiciones de fraccionamiento severas independientes de las condiciones de fraccionamiento de la columna ascendente. - La simplicidad operatoria de la derivación por goteo ya que es independiente de la derivación de la columna ascendente . - La simplicidad de utilización de la derivación por goteo ya que ésta puede ser colocada en cualquier parte alrededor del regenerador, a condición de satisfacer el balance de presión. Esto seria prácticamente imposible de realizar con una segunda columna ascendente, paralela a la primera ya que el balance de presión impone en este caso una altura mínima, entonces un tiempo de residencia que no puede descender a los valores típicos de un goteador (inferior al segundo) . En otros términos, es muy difícil en la práctica diferenciar realmente las condiciones de fraccionamiento de dos columna ascendentes que funcionan en paralelo. - La derivación por goteo puede estar adaptada en la mayor parte de las unidades de fraccionamiento existentes, a uno o a dos regeneradores y/o con una tecnología de separación, de extracción de volátiles por arrastre y de transferencia del catalizador mejor adaptado a las
exigencias del cliente. Optimización de las selectividades de productos valorables (LPG, gasolinas) gracias a la tecnología del reactor descendente al minimizar las selectividades de productos no valorables tales como el coque y los gases secos en relación a una tecnología convencional siempre maximizando la conversión gracias a la obtención de condiciones de severidad muy importantes en el goteador. - Cada reactor (goteador, columna ascendente) trabaja con catalizador recientemente regenerado. - Hay independencia de las condiciones operatorias de cada reactor, en particular en términos de C/0, lo que no es el caso en la configuración en serie. No hay ningún problema de regulación de las condiciones de fraccionamiento propias a cada reactor en términos de temperatura de salida del reactor ya que no hay acoplamiento como en la configuración de reactores en serie. La producción de un efecto de enfriamiento del catalizador debido a la derivación por goteo. En efecto, para una carga dada, existe a partir de un cierto nivel de circulación en el goteador (C/0) un efecto de extracción de calor, es decir una disminución de las temperaturas en el regenerador, o en el primero o segundo regenerador si se trata de una estructura de doble etapa de regeneración según el regenerador hacia el cual se efectúa el retorno del
catalizador coquificado procedente del goteador. En efecto, la tecnología del reactor descendente permite minimizar la cantidad de coque formado. De lo que resulta pues, un contenido de coque sobre el catalizador mucho más leve que en un reactor ascendente equivalente. Combinado con condiciones operatorias adaptadas en las que la circulación de catalizador es más elevada en relación a una misma cantidad de carga (C/0) elevada) , se reduce pues el contenido de coque de manera muy significativa de tal manera que la cantidad de calor desprendida por la combustión de este coque adicional en los regeneradores es netamente inferior a la cantidad de calor consumido por la vaporización de la carga y el calor de reacción del reactor por goteo. Globalmente, el catalizador de la regeneración lateral es enfriado en relación a la situación anterior que comprende solo una columna ascendente tradicional. Este efecto de extracción de calor, que puede obtenerse de manera equivalente por medio de un intercambiador de calor colateral a la regeneración ("catcooler") , o aún por medio de la vaporización de un reciclado casi inerte químicamente (MTC) corriente abajo de la inyección de carga en el sentido del flujo del catalizador en un reactor de columna ascendente o goteador, permite ya sea tratar cargas que tengan más fuerte carbono Conradson, ya sea aumentar el gasto de carga, o bien aprovechar la disminución de
temperatura en el (los regeneradores para aumentar la circulación de catalizador (C/0) en la columna ascendente y en el goteador. En efecto, el calor necesario para la reacción y para la vaporización colateral de la reacción es proporcionado por el catalizador regenerado, calentado por combustión del coque en los regeneradores. A fin de mantener una temperatura de salida de reactor constante, el efecto de extracción de calor impone aumentar la circulación de catalizador a gasto de carga constante y luego aprovechar asi una mejor actividad catalítica (además de sitios activos) . Se puede así tratar cargas más refractarias en el goteador . Por todas estas razones, la combinación de una columna ascendente y un goteador en paralelo sobre un dispositivo de regeneración común es muy interesante, tanto en renovación de unidades existentes (modernización) como en la construcción de unidades nuevas. La invención concierne también a un dispositivo de fraccionamiento catalítico en lecho activado o fluidizado de una carga hidrocarbonada que consta de: - Al menos un reactor ascendente sensiblemente vertical que tenga una entrada inferior y una salida superior: - un primer medio de alimentación de catalizador regenerado conectado a al menos un reactor de catalizador coquificado y conectado a dicha entrada inferior;
- un primer medio de alimentación de la carga dispuesto encima de la entrada inferior del reactor ascendente; un primer recinto de separación de catalizador coquificado y una primera fase gaseosa conectado en la salida superior del reactor ascendente, dicho recinto de separación que consta de una cámara de extracción de volátiles por arrastre del catalizador y que tiene una salida superior de una fase gaseosa y una salida inferior de catalizador coquificado y sin volátiles, dicha salida inferior está conectada al regenerador de catalizador vía los primeros medios de reciclado del catalizador; el dispositivo está caracterizado porque consta de al menos un reactor descendente sensiblemente vertical que tenga una entrada superior y una salida inferior; - un segundo medio de alimentación de catalizador regenerado conectado a dicho regenerador de catalizador coquificado y conectado a dicha entrada superior del reactor descendente; un segundo medio de alimentación de la carga dispuesto encima del segundo medio de alimentación; un segundo recinto de separación del catalizador coquificado de una segunda fase gaseosa conectado en la salida inferior del reactor descendente y que tenga una salida de la segunda fase gaseosa y una salida de catalizador coquificado, y segundos medios de reciclado del
catalizador coquificado conectados en dicha salida de catalizador del segundo recinto de separación y conectados al regenerador. Según una variante del dispositivo, el segundo recinto de separación del catalizador de los efluentes de fraccionamiento puede no contar de cámara de extracción de volátiles por arrastre. En ese caso, medios de pre-extracción de volátiles por arrastre por ejemplo por vapor de agua, pueden ser introducidos en el recinto de separación y la evacuación del vapor puede realizarse con los efluentes de fraccionamiento y de pre-extracción de volátiles por arrastre . Según otra variante, el segundo recinto de separación consta de una cámara de extracción de volátiles por arrastre del catalizador con inyección de vapor de arrastre, en comunicación con ésta, como la descrita por ejemplo en la solicitud de patente de la Solicitante FR 98/ 09.672 incorporada como referencia. Los efluentes de fraccionamiento y de extracción por arrastre son en general evacuados por medios comunes. Según otra característica ventajosa del dispositivo, éste puede comprender dos regeneradores sobrepuestos de catalizador coquificado, el segundo está situado por encima del primero, medios de circulación del catalizador del primer regenerador hacia el segundo regenerador. Los
primeros y segundos medios de alimentación de catalizador están conectados al segundo regenerador y la salida inferior del primer recinto de separación está conectado al primer regenerador vía los primeros medios de reciclado.' La invención será mejor comprendida a la vista de la figura anexa que ilustra una modalidad de realización particularmente ventajosa del dispositivo que comprende dos regeneradores de catalizador coquificado sobrepuestos, conectados en paralelo a dos reactores de fraccionamiento catalítico, uno de flujo ascendente (columna ascendente) y el otro de flujo descendente de catalizador (goteador) . Según la figura 1, una zona de regeneración (1) del catalizador coquificado consta de dos recintos de regeneración (2) y (3) sobrepuestos en los cuales el catalizador es regenerado en lecho fluidizado, de aire que es introducido en la base de cada recinto por medios no representados sobre la figura. Cada recinto consta de sus propios medios de desempolvamiento (4, 5) (ciclones) y de evacuación (9, 10) de los efluentes de combustión del coque. La presión en cada recinto (2) y (3) puede ser controlada por válvulas situadas sobre las líneas que permitan la evacuación de los efluentes de combustión al menos parcialmente desempolvados. El catalizador es transportado entre los dos recintos por medio de una columna (6) ascendente (empuje ascendente) . El aire, en general
introducido en la base por un inyector (7), a una velocidad suficiente permite transportar el catalizador entre los dos recintos. Típicamente, la proporción de aire necesario para la regeneración es de 30 a 70 % en el recinto inferior (2) que funciona a temperatura más baja (670 °C por ejemplo) y de 15 a 40 % en el recinto superior (3) que funciona a temperatura más elevada (770 °C por ejemplo) , 5 a 20 % de aire circulante en el movimiento vertical para transportar el catalizador. Una válvula sobre sólido (8), de tipo válvula de tapón, permite controlar el gasto de circulación entre los dos recintos (2) y (3). El catalizador sensiblemente regenerado procedente del segundo regenerador situado por encima del primero (3) es enviado a partir de un lecho denso (11) en un pocilio de desprendimiento (13) por un conducto (12) con una inclinación comprendida habitualmente entre un ángulo de 30 y 70 ° en relación a la horizontal. En el pocilio (13), la circulación del catalizador se hace más lenta para permitir evacuar eventuales burbujas de gas hacia el segundo recinto de regeneración (3) a través de una línea de equilibrio de presión. (14). El catalizador es a continuación acelerado y desciende a través de un tubo de transferencia (15) hasta la entrada de un reactor (16) de flujo descendente (goteador) . Durante todo su trayecto desde el recinto de regeneración, el catalizador es mantenido en estado fluidizado gracias a
la adición de pequeñas cantidades de gas a lo largo del transporte. Si el catalizador se mantiene asi en estado fluidizado, esto permite obtener en la entrada del goteador una presión superior a la de los humos procedentes de los ciclones externos (5) . El goteador (16) comprende medios de introducción del catalizador regenerado (17) que pueden ser una válvula sobre sólido, un orificio o simplemente la abertura de un conducto, en una zona de contacto (18) situada debajo de la válvula (17), en donde el catalizador encuentra en contracorriente por ejemplo, la carga de hidrocarburos, introducida por medio de inyectores (19), generalmente constituidos de atomizadores en donde la carga es dividida finamente en goticulas, gracias a la introducción de fluidos auxiliares tales como el vapor de agua. Los medios de introducción del catalizador están situados por encima de los medios de introducción de la carga. Entre la zona de contacto (18) y los medios de separación de los hidrocarburos del catalizador (20), se puede eventualmente disponer una zona de reacción (21), de forma sensiblemente alargada, representada de manera vertical sobre la figura, pero esta condición no es exclusiva. El tiempo de residencia medio de los hidrocarburos en las zonas (18) y (21) será por ejemplo inferior a 650 ms, preferencialmente comprendido entre 50 y 500 ms . Los efluentes del goteador son separados
a continuación en el separador (20), por ejemplo tal como se describe en la solicitud FR 98/09672 incorporada como referencia en donde el tiempo de residencia debe de ser limitado al máximo. Los efluentes gaseosos (gases fraccionados) del separador pueden entonces sufrir una etapa suplementaria de desempolvamiento a través de los ciclones por ejemplo externos (22) dispuestos corriente abajo sobre una linea (23) . Estos efluentes gaseosos (gases fraccionados) son evacuados por una linea (24). Es igualmente posible enfriar los efluentes gaseosos, a fin de limitar la degradación térmica de los productos, al inyectar por ejemplo hidrocarburos líquidos en el efluente que sale por ejemplo de los ciclones (22) por la línea (24) o directamente en la salida de los gases fraccionados del separador (20) corriente arriba de los ciclones. El catalizador separado en el separador (20) es entonces ya sea reinyectado directamente en la base de una columna ascendente (25) a través de un conducto (26) cuya válvula (27) controla el gasto en relación con la temperatura de salida del goteador, o bien introducido en un lecho fluidizado (28) de extracción de volátiles por arrastre a través de un conducto o de una abertura (30) . El catalizador en el lecho fluidizado (28) sufre entonces una extracción de volátiles por arrastre (contacto con un gas ligero tal como el vapor de agua, el nitrógeno, el amoníaco, el hidrógeno o
también hidrocarburos cuyo número de átomos de carbono es inferior a 3) por medios que se describen bien en el arte anterior antes de ser transferido hacia la columna ascendente (25) a través del conducto (26) . Los efluentes gaseosos de la extracción de volátiles por arrastre son generalmente evacuados del lecho fluidizado (28) a través de los mismos medios (23, 22), que permiten la evacuación de los efluentes gaseosos del goteador (16) por la linea (24) . El catalizador coquificado es subido de nuevo por medio de un gas de fluidización (29) en el lecho fluidizado denso del segundo regenerador (3). La zona reaccionante (30) ascendente (columna ascendente) es una zona tubular sensiblemente alargada, cuyos numerosos ejemplos se describen en el arte anterior. En el ejemplo dado sobre la figura, la carga de hidrocarburos es introducida por medios (31), generalmente constituidos de atomizadores en los que la carga se divide finamente en goticulas, con la ayuda generalmente de la introducción de fluidos auxiliares tales como vapor de agua, introducidos a través de los medios (31) . Los medios de introducción del catalizador están situados por encima de los medios de introducción de la carga. La introducción de la carga está situada por encima de la entrada del catalizador . Estos medios de introducción del catalizador en la
columna ascendente (30) comprenden un pocilio de extracción (32) conforme a aquel (13) que alimenta el goteador, conectado al lecho denso del segundo regenerador (3) de catalizador por un conducto (33) inclinado según sensiblemente el mismo ángulo que el del conducto (12) . El pocilio (32), está por otra parte conectado al lecho fluidizado diluido por una linea (34) de equilibrio de presión. En la base del pocilio, una linea (35) primeramente vertical luego inclinada, está conectada a la parte inferior de la columna ascendente. Una válvula de control (36) dispuesta sobre la linea (35) regula el gasto de catalizador regenerado a la entrada de la columna ascendente en función de la temperatura de salida de catalizador y de los efluentes en la parte superior de la columna ascendente. Gas de fluidización introducido en la base de la columna ascendente por medios de inyección (37) hacen circular el catalizador en el sentido de la corriente con la carga en la columna ascendente. Según una variante no representada, la carga habría podido ser inyectada a contra corriente del flujo hacia abajo de la columna ascendente. Por encima de los inyectores de carga, una inyección de un corte ligero de hidrocarburos o de un corte más pesado (LCO o HCO por ejemplo) , procedente de una destilación corriente debajo de los efluentes de fraccionamiento de la columna ascendente, puede ser realizada en la columna ascendente. El corte
introducido puede representar 10 a 50 % en peso de la carga introducida en la columna ascendente y puede contribuir a maximizar la producción de gasolina. La reacción de fraccionamiento se efectúa en la columna ascendente. Los efluentes de fraccionamiento son a continuación separados en un separador (38), por ejemplo tal como se describe en la solicitud PCT FR 98/01866 incorporada como referencia. El catalizador procedente de la separación es entonces introducido en un lecho fluidizado (39) de una cámara de extracción de volátiles por arrastre (40) situada debajo del separador, a través de los conductos (41) o de las aberturas. El catalizador en la cámara (39, 40) sufre entonces una extracción de volátiles por arrastre (en contacto con un gas ligero tal como vapor de agua, nitrógeno, amoniaco, hidrógeno o igualmente hidrocarburos de número de átomos de carbono inferior a 3 por medios no representados sobre la figura. El catalizador sin volátiles es a continuación transferido hacia el lecho denso del primer recinto de regeneración (2) por un conducto (45) . Los efluentes gaseosos de fraccionamiento y de extracción de volátiles por arrastre separados en el separador (38) son evacuados a través de un conducto (42) hacia un separador secundario (43) tal como un ciclón por ejemplo interno en la cámara (39, 40) antes de ser dirigido hacia la sección de
fraccionamiento corriente abajo por un conducto (44) . A titulo de ejemplo y para ilustrar la invención, se han comparado los resultados obtenidos por una unidad industrial provista de un reactor ascendente clásico que trata una carga pesada y equipada de un sistema de doble regeneración tal como se describe sobre la figura con los resultados que se obtienen al insertar un reactor descendente en paralelo, este nuevo reactor es entonces alimentado por dos cortes, diferentes en cada ejemplo, producidos por el reactor ascendente. Los resultados de esta comparación están basados en los resultados industriales obtenidos con la unidad provista del reactor ascendente y de las pruebas piloto de fraccionamiento del corte considerado. Las nuevas condiciones que permiten satisfacer el balance térmico de la unidad en su conjunto son recalculadas con un modelo del procedimiento . La carga fresca (destilada al vacio) posee las características siguientes: - Densidad d15 : 0.937 - Contenido de azufre : 0.5 % -Carbono Conradson : 5.8 % Es inyectada en la base de una columna ascendente que es alimentada con catalizador a partir de un dispositivo de doble regeneración, conforme a la figura presentada en la
presente invención. Este catalizador, a base de zeolita Y tiene las características siguientes: - Granulometría : 70 micrómetros - Superficie BET (m/g) : 146 - Superficie zeolítica Y (nr/g) : 111 - Superficie de la matriz (nrVg) : 35 El catalizador procede del segundo regenerador. Los efluentes de fraccionamiento son destilados y una parte del corte HCO obtenido, así como la totalidad de un corte de gasolina pesada (170 °C- 200 °C) son reciclados en la columna ascendente. Este reciclado, constituido por 49.3 % de HCO y 50.7 % de corte de gasolina pesada, representa 27.1 % en peso de la carga fresca en la columna ascendente. Un corte suplementario es reciclado como carga en el goteador que es alimentado, a su vez, por catalizador procedente del segundo regenerador. El catalizador coquificado procedente del separador conectado a la columna ascendente es reciclado en la fase densa del primer regenerador mientras que aquel procedente del separador conectado al goteador es reciclado gracias a un lecho en la fase densa del segundo regenerador. Ejemplo 1: En este primer ejemplo, 23.4 % en peso del corte de gasolina producido en la columna ascendente, o sea 10 % en peso en relación a la carga fresca de la columna
ascendente, es reciclado como carga en el goteador. Se mantienen las condiciones en la columna ascendente
(ROT y reciclado) al aumentar la C/0 de la columna ascendente . Se hace notar que: RA = reactor ascendente (tiempo de residencia : 1 seg) RD = reactor descendente (tiempo de residencia: 0.4 seg) REGI = primer recinto de regeneración REG2 = segundo recinto de regeneración RA solo RA+RD Carga unitaria del FCC (CU FCC) kg/s 48.08 48.08 Reciclado de hidrocar- % de carga buros al RA fresca 27.14 27.14 C/O al RA - 6.33 6.87 T a la salida de RA (ROT) °C 516 516 T de carga fresca en el RA °C 174 174 T del reciclado al RA °C 178 178 T en el REGI °C 692 686 T en el REG2 °C 778 757 Aire utilizado para la regeneración t/h 173.5 194.1
Proporción (aire regí) / (aire total) . 65. .7 61. .2 C/0 en el RD - - ) T a la salida del RD o c - 620 T de carga al RD 0 c - 35 Rendimientos Gases secos 0 de CU FCC 4. 77 4. 94
Propano de CU FCC 0. 95 1. 25
Propileno de cu FCC 4. 31 6. 61
Corte C3 (propano + propileno) 0, de cu FCC 5. 26 7. 86 corte C4 de cu FCC 6. 61 8. 08
Gasolina 0. de cu FCC 42. 72 39. 51 LCO '0 de cu FCC 22. 48 21. 38 Lodo 0. de cu FCC 10. 03 9. 24 Coque ¾ de cu FCC 8. 13 8. 99 0. de cu FCC 100. 00 100. 00 Conversión 67. 49 69. 38 Se constata que se puede producir propileno en cantidad substancial (53 % en exceso) por un fraccionamiento verdaderamente severo en el goteador, siempre manteniendo un rendimiento de gasolina satisfactorio. Además, la temperatura del segundo regenerador ha caído en 21 °C (efecto "catcooler") . Se obtiene una ventaja en conversión
de la carga fresca de 1.9 % por agotamiento del LCO y lodo. Ejemplo 2 En este segundo ejemplo, 99.7 % en peso del corte HCO (o lodo) , o sea 10 % en peso en relación a la carga fresca, es reciclado como carga en el goteador. Se mantienen las condiciones en la columna ascendente (ROT y reciclado) al aumentar el C/0 de la columna ascendente . Se hace notar que: RA = reactor ascendente RD = reactor descendente REGI = primer recinto de regeneración REG2 = segundo recinto de regeneración RA RA+RD Carga unitaria del FCC (CU FCC) kg/s 48.08 48.08 Reciclado de hidrocar- % de carga buros al RA fresca 27.14 27.14 C/O en el RA - 6.33 6.60 T a la salida de RA (ROT) °C 516 516 T de carga fresca en el RA °C 174 174 T del reciclado al RA °C 178 178 T en el REGI °C 692 689
T en el REG2 Aire utilizado para la regeneración t/h 173.5 190.1 Proporción (aire regí ) / (aire total) % 65.7 61.4 C/0 en el RD - - 9.7 T a la salida del RD °C - 603 T de carga al RD °C - 180 Rendimientos Gases secos % de CU FCC 4.77 4.98
Propano % de CU FCC 0.95 1.10
Propileno % de cu FCC 4.31 4.85
Corte C3 (propano + propileno) % de cu FCC 5.26 5.95 corte C4 % de cu FCC 6.61 7.48 Gasolina % de cu FCC 42.72 45.07 LCO % de cu FCC 22.48 23.44 Lodo % de cu FCC 10.03 4.27 Coque % de cu FCC 8.13 8.81 % de cu FCC 100.00 100.00 Conversión 67.49 72.29 Se constata que se puede convertir el HCO (lodo) de manera substancial (57 % de conversión) por medio de u fraccionamiento verdaderamente severo en el goteador siempre manteniendo un rendimiento de coque global de 1
unidad bastante bajo. Además, la temperatura del segundo regenerador ha caído en 11 °C (efecto "catcooler" ) . Se obtiene una ventaja de conversión de la carga fresca de 4.8 % por agotamiento del lodo, que conduce a mejores rendimientos de productos valorables (más de 1.5 % de LPG y 2.3 % de gasolina en exceso). Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.