WO2013093299A1 - Recyclage d'une coupe 550 °c+ de produit fcc à l'alimentation du procede fcc - Google Patents

Recyclage d'une coupe 550 °c+ de produit fcc à l'alimentation du procede fcc Download PDF

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WO2013093299A1
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catalytic cracking
ssv
residue
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Marc Bories
Michaël ECHARD
Romain Roux
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Total Raffinage Marketing
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    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Definitions

  • the present invention is in the field of catalytic cracking (or FCC) of petroleum fractions, more particularly in the field of the refining of these cuts in combination with vacuum distillation means and other processes for upgrading heavy petroleum cuts.
  • Valuation of heavy cuts is understood to mean any process such as deasphalting, visbreaking, coking and residue hydroconversion (hydrotreatment and / or hydrocracking).
  • the heavy cuts concerned are mainly the cuts distilling from 320 ° C, that is to say fractions 320 ° C-450 ° C commonly called HCO (or heavy cycle oil in English) and slurry fractions distilling at 450 ° C and more.
  • the recycle of the cut from the catalytic cracking and distilling at more than 320 ° C, as such mixed with the charges of visbreaking, coking, residue hydroconversion and / or deasphalting units is carried out in a only step.
  • FR2939804 patent describes the pretreatment thereof by double deasphalting before the entry of only DAO (DeAsphalted Oil or deasphalting oil) in the charge of a catalytic cracking unit.
  • DAO DeAsphalted Oil or deasphalting oil
  • the objective is to limit the quantities of metals and sulfur, as well as to limit carbon Conradson of the residue entering the FCC unit: the asphaltenes are extracted and the deasphalted oil recovered, freed of the lightest distillates, before being sent to the catalytic cracking unit.
  • the cuts distilling at more than 350 ° C., resulting from the fractionation of an FCC unit are separated in a separation zone into a stream comprising the saturated compounds and the mono and bicyclic aromatic compounds on the one hand and in a stream comprising predominantly aromatic compounds whose number of adjacent rings is greater than or equal to 3 on the other hand. Only the stream comprising the saturated compounds and the mono and bicyclic aromatic compounds is reinjected into the feedstock before entering the reactor of the catalytic cracking unit.
  • the separation into saturated mono and bicyclic saturated and aromatic flows and comprising predominantly aromatics having at least three adjacent rings is obtained either by solvent extraction of dimethylsulfoxide, dimethylformamide, n-methylpyrrolidone, phenol and / or furfural type, or by liquid chromatography, or again by separation by membranes, in particular polymeric membranes.
  • This configuration is particularly suitable for FCC processes called short contact time.
  • the objective is to convert the residues into gasoline, this objective being achieved by combining the catalytic cracking process with other processes such as coking, hydrocracking and reforming associated with various intermediate fractionation; the combination consists in recycling the light distillate (or LCO) from catalytic cracking to hydrocracking, and the HCO either to catalytic cracking or to any other appropriate use of the refinery.
  • LCO light distillate
  • the present invention is equally applicable to FCC units using an upflow reactor (called “riser” in the English terminology), as well as units using a downflow reactor (called “downer”). in the English terminology) or even units comprising one or more reactors, whatever the direction of flow (ascending and / or descending).
  • the invention is a process for optimizing the production of middle distillate in a refinery comprising at least one catalytic cracking unit with effluent fractionation for the treatment of an atmospheric residue and / or vacuum type feedstock, and at least one vacuum distillation unit, the optimization operation consisting of:
  • the said vacuum distillation unit may be the vacuum distillation unit used for the distillation of atmospheric residues or RAT resulting from the atmospheric distillation of crude oil, available in the refinery, or a unit intended for the vacuum separation of the two HCOSV and SSV fractions from the 320 ° C + section, this being obtained as such from the fractionation of the effluents of the catalytic cracking unit or in two or three sections also resulting from the fractionation of the effluents of the unit of catalytic cracking which are re-mixed.
  • the HCOSV fraction may be sent alone or in admixture with at least one DSV vacuum distillate to at least one distillate processing unit, while the SSV fraction may be sent alone or in admixture with at least one vacuum residue or RSV and / or at least one atmospheric distillation residue or RAT in charge of the catalytic cracking unit.
  • the HCOSV fraction (cut distilling between 320 ° C. and 550 ° C.) is distilled as a mixture with the vacuum distillate.
  • DSV fraction distilling at least 550 ° C
  • this mixture being recycled as such as filler or after intermediate upgrading treatment of said mixture.
  • intermediate upgrading treatment of the SSV fraction or its mixture with the vacuum residue at the outlet of the vacuum distillation unit is meant any treatment process transforming these residues into valuable products such as visbreaking, coking and more. preferably deasphalting in at least one stage of separation of asphaltenes from the mixture or the hydroconversion of residues.
  • the present invention also comprises the device associated with the implementation of the process comprising vacuum distillation and catalytic cracking units, but also units for hydroconversion of the HCOSV fractions alone or mixed with the DSV (vacuum distillate), and the recovery units of the SSV fractions alone or in mixture with the RSV residues and the use of this device for the implementation of the method according to the invention.
  • the optimization method of the invention is based on the most appropriate use of processes existing in a refinery to extract without modifying the distillery maximum heavy 320 ° C + fractions recovered at the outlet of the fractionation of FCC effluents.
  • This process sequence is envisaged for refineries equipped with atmospheric and vacuum distillation units and at least one catalytic cracking unit capable of treating RSV and RAT residues.
  • distillate within the meaning of the invention is understood to mean any hydrocarbon fraction with a distillation section temperature of approximately 300 to 550 ° C.
  • Vacuum distillate obtained from vacuum distillation and cutting between 300 and 550 ° C, is a highly sought-after intermediate product because it can be recovered via numerous conversion units such as, for example, hydrocracking. hydro treatment,
  • DSV distillates fed catalytic cracking units, particularly fluidized catalytic cracking units, to allow massive production of high octane gasoline.
  • the DSVs are preferably directed to hydroconversion units such as hydrocracking units, hydrotreating units, hydrodemetallation units, deep hydrodesulphurisation units and / or 'hydrodearomatization.
  • hydroconversion units such as hydrocracking units, hydrotreating units, hydrodemetallation units, deep hydrodesulphurisation units and / or 'hydrodearomatization.
  • the objective of this hydroconversion is to reduce the sulfur, metal and nitrogen contents of the fuel bases to reach the expected specifications for bases used in fuel preparation.
  • Diesel in particular with a residual sulfur content of less than 10 ppm, and a very high cetane number.
  • Another objective is to prepare domestic fuel oils with these fuel bases, or heavy fuel oils of low sulfur bunkers (sulfur content of less than 1000 ppm by weight).
  • the 320 ° C + cut recovered at the fractionation of the effluents from the catalytic cracking unit potentially contains a cut distilling between 320 ° C and 550 ° C corresponding to a distillate cut within the meaning of the DSV definition and whose characteristics are close to those of the DSV.
  • a distillation fraction HCOSV fraction of 320 ° C. at 550 ° C. is obtained which can be recycled in a treatment unit.
  • distillates such as a hydroconversion unit, such as DSV and atmospheric distillates (DAT), and a distillation fraction SSV fraction greater than or equal to 550 ° C which can be recycled to other distillation treatment units.
  • intermediate upgrading eg conversion units such as coking, visbreaking, residue hydroconversion and deasphalting units.
  • the operating conditions of these conversion units are the standard conditions normally used by those skilled in the art to treat a distillation cut of greater than or equal to 550 ° C.
  • all or part of the SSV fraction can be treated in an intermediate recovery treatment unit before being returned to the feed of the cracking unit.
  • the treatment unit (s) of the HCOSV fractions are for example chosen from hydroconversion, hydrotreating units for desulfurization, demetallization and / or hydrodearomatization, and / or hydrocracking.
  • distillate treatment units are the conventional conditions usually used by those skilled in the art to process a distillation cut 320 ° C at 550 ° C.
  • the SSV fraction may be sent to the heavy fuel oil storage and mixing units and / or may be returned to the unit of charge. catalytic cracking.
  • the present invention by combining the catalytic cracking unit and the separation into two distinct fractions, in a distillation unit, in a vacuum of the 320 ° C + cup makes it possible advantageously to use the catalytic cracking unit as a means of production.
  • only the most favorable molecules are recycled to the distillate upgrading units with a better capacity for conversion into noble products than by reprocessing these distillates via the heavy-cut processing units previously mentioned.
  • Another advantage of the present invention is that it mainly applies to a catalytic cracking unit operating in maxi-distillate or low conversion mode. It can also be applied when the cracking unit operates at higher conversion for example in maxi-gasoline mode and / or in the production of light olefins, propylene, butene and others.
  • the operating conditions are, for example, a reaction temperature of between 480 ° C. and 510 ° C., the intrinsic activity of the catalyst being characterized by a MAT of between 65 and 70.
  • MAT is an activity measurement test according to ASTM D-3907. This test gives as a result a relative conversion activity of a catalyst for a standard load.
  • the operating conditions are, for example, a reaction temperature comprised between between 510 ° C and 540 ° C, the intrinsic activity of the catalyst being characterized by a MAT of between 70 and 75.
  • SSV can follow the same treatment as the vacuum residue recovered at the column outlet, preferably in a mixture with the RSV, and the HCOSV fraction can follow the same treatment as the DSV products, preferably mixed with them.
  • the fraction SSV resulting from the catalytic cracking effluents will not always be treated directly in a catalytic cracking unit when its hydrogen content is too low, less than 1.15% by weight.
  • all or part of this fraction can be valorized by an intermediate recovery or conversion treatment, for example by coking, the recovered cokage gas oil can be recycled advantageously into the feed of the catalytic cracking unit, possibly after hydrotreatment.
  • the usual cracking conditions are, for example, a reaction temperature of 480 ° C. to 510 ° C., a pressure of 1 to 3 barg and a recycle of 5 to 20% by weight.
  • all or part of the SSV fraction, taken alone or mixed with the RSV, may also be recycled into the charge of a visbreaking unit.
  • the vis-reduced gas oil fraction recovered at the outlet of the unit could advantageously be included in the composition of the distillate type fuels as well as the lighter distillates or cutting gas oil distilling from 150 ° C. to 370 ° C.
  • the operating conditions of the visbreaking unit are the conventional conditions usually used by those skilled in the art to treat a filler distilling at a temperature greater than 550 ° C., alone or mixed with a residue under vacuum (RSV).
  • operating conditions that can be used are a reaction temperature between 420 and 450 ° C for a pressure of between 8 and 12 barg and a duration of 10 to 30 min.
  • a third embodiment is that all or part of the SSV fraction, taken alone or mixed with RSV, can be directed to a residue hydroconversion unit, before being returned to charge of the catalytic cracking unit and / or in the mixing and storage units for heavy fuel oils.
  • the operating conditions of such a hydroconversion unit are the conventional conditions usually used by those skilled in the art to treat residues.
  • operating conditions that can be used are a reaction temperature of 415 to 460 ° C for a total pressure of 120 to 180 barg and a WH of 0.2 to 0.8 h 1 .
  • a fourth embodiment is that all or part of the SSV fraction, alone or mixed with RSV, can be directed to a solvent extraction unit, for example a deasphalting unit, to be separated into two phases, a first phase comprising the saturated compounds and the low condensed aromatic compounds, recycled in charge of the catalytic cracking unit, and a second phase comprising the strongly condensed aromatic compounds, sent to the mixing and storage units of heavy fuels.
  • a solvent extraction unit for example a deasphalting unit
  • weakly condensed aromatic compounds compounds comprising at most two adjacent aromatic rings, such as for example: naphthalene, azulene, indene and their derivatives.
  • strongly condensed aromatic compounds compounds comprising at least three adjacent aromatic rings, such as, for example: anthracene, phenanthrene, fluorene, phenalene, acenaphthylene, indacene and their derivatives.
  • the solvent will therefore be chosen to remove most of the highly condensed aromatic compounds, for example comprising at least three adjacent aromatic rings, the fraction containing saturated compounds and aromatic compounds of not more than two aromatic rings.
  • the deasphalted portion of the mixture entering the deasphalting unit can be advantageously recycled to the feed of the catalytic cracking unit, the asphaltenic part (or deasphalting pitch) recovered will be recycled in heavy fuel oil mixing and storage units, manufacturing bitumens, coking and / or manufacture of granules for combustion in boilers.
  • hydrocarbon solvents capable of isolating the polycondensed or even asphaltenic aromatic compounds, recyclable products in a catalytic cracking unit, comprising saturated compounds and polycondensed aromatics of not more than two adjacent aromatic rings.
  • These solvents are chosen from hydrocarbon cuts of 3 to 9 carbon atoms, furfural, alkyl ketones, or any other polar compound of suitable selectivity.
  • the extraction will comprise a single step with extraction using a C3 and / or C4 paraffinic solvent.
  • a mixture of saturated compounds in mixture with the maltenes is introduced which is introduced in charge of the catalytic cracking unit and an asphaltenic mixture on the other hand.
  • deasphalting conditions according to the nature of the solvent used. For example, for a C3 paraffinic solvent, it is possible to choose a deasphalting temperature between 55 and 90 ° C for a pressure between 30 and 40 barg, with a solvent level of 600% to 1000% by volume relative to the feedstock. treat. For a C5 paraffinic solvent, it will be possible to choose a deasphalting temperature of 165 to 210 ° C for a pressure of 20 to 40 barg and a solvent ratio of 300 to 600% by volume.
  • the advantage of proceeding by deasphalting-type extraction is to produce an extract of the mixture of the SSV fraction with the vacuum residue whose hydrogen content is increased, thus increasing the conversion potential of the process, whose CCR content is reduced, decreasing the coke production in the catalytic cracking unit.
  • the content of nickel and vanadium metals is very low or even zero, thus limiting the deactivation of catalytic cracking catalysts.
  • the catalytic cracking unit will be operated at low conversion, favoring the production of cuts having a boiling temperature higher than 150 ° C.
  • the device according to the invention will advantageously comprise at least one catalytic cracking unit equipped with a fractionation of the effluents, and at least one vacuum distillation unit, a line joining the catalytic cracking fractionation unit to the one vacuum distillation units, said conduit allowing the return of a 320 ° C + cut in the feed of said vacuum distillation unit.
  • This vacuum distillation unit advantageously comprises at least two separate evacuation pipes, one for the HCOSV fraction and the other for the SSV fraction.
  • the device according to the invention can comprise:
  • This or these first evacuation pipes are arranged to transport an HCOSV fraction. It may be one of two separate evacuation lines of the previously mentioned vacuum distillation unit.
  • This second discharge line may be the other of the two separate evacuation lines of the previously mentioned vacuum distillation unit.
  • the distillation unit is a vacuum distillation unit used for the distillation of atmospheric residue (RAT), an evacuation pipe allowing the joint evacuation of the HCOSV fraction and the DSV, and the other evacuation pipe allowing evacuation of the residue the joint evacuation of the fraction SSV.
  • said evacuation pipe of the SSV fraction alone or mixed with the residue, can result in an intermediate upgrading treatment unit, for example a visbreaking unit, or a coking unit or a deasphalting unit or a residue hydroconversion unit.
  • At least one pipe may then be provided for connecting said intermediate upgrading processing unit to one or more heavy fuel oil storage and mixing units and / or the catalytic cracking unit.
  • At least one discharge line of the SSV fraction may also result in one or more heavy fuel oil mixing and storage units and / or the catalytic cracking unit.
  • FIG. 1 is a representation of the implementation device of the optimization method according to the invention without associated processing units.
  • FIG. 2 is a representation of the device when the method comprises a visbreaking step.
  • FIG. 3 is a representation of the device when the method comprises a deasphalting step.
  • FIG. 4 is a representation of the device when the method comprises a coking step.
  • Figure 1 comprises the simplest optimization scheme of the method of the invention. It comprises four main units which are the atmospheric distillation (1) fed by crude oil via the pipe (10), the vacuum distillation (2) of the RAT or atmospheric residue arriving via the pipe (12 versus 12.1), the catalytic cracking (3) and a second vacuum distillation (4) for separating the 350 ° C + fraction arriving via line (14) into two fractions, the distillate fraction (41) which will be returned in the same way as the distillate fraction (350- 550 ° C) via the pipe (18 versus 18.1) to a hydrocracking unit, and the slurry fraction (42) which will be partly recycled via the pipe (44) to the catalytic cracking feedstock (3) which can further comprise arriving from the conduit (12.2), vacuum distillate (DSV) via the pipe (18) and / or vacuum residue via the pipe (13 versus 13.2), a part of the latter being returned by the pipe (13.1) to the mixing and storage of fuel oils. The other part of the slurry will be returned via the pipe (43) to the mixture and storage of fuel oil.
  • the lines (15) and (16) correspond respectively to the gasoline and light distillate (LCO) and the driving ( 17) corresponds to an injection of naphtha, light petrol or LCN (Light Cracked Naphtha) so as to reduce their production and thus their use in online mixtures for the production of petrol bases.
  • the naphthas can be catalytic cracking, hydroconversion, atmospheric distillation, coking and / or visbreaking naphthas.
  • FIG. 2 we have a representation of the process of the invention identical to FIG. 1, replacing the vacuum distillation (4) with a visbreaking gear (5).
  • the 350 ° C + cut coming through line (14) is redirected towards vacuum distillation (2) either in the charge line (12.1), or directly in the capacity at the level of the most low trays.
  • the RSV recovered at the distillation bottom (2) comprising the "slurry fraction" portion of the 350 ° C + cup is returned via line (13) to a visbreaking unit (5), the light compounds such as vis-reduced gas oils and naphtha. are recovered via the pipe (51), the visbroken residues via the pipe (52) are sent to the mixture and the fuel oil storage, possibly mixed with recycled LCOs from the catalytic cracking (3) via the line (16.1) .
  • FIG. 3 The description of FIG. 3 is identical to the description of FIG. 2 except that a deasphalting unit (6) replaces the visbreaking unit (5) on the outlet line (13) of the RSV comprising the part "slurry fraction" of the 350 ° C + cut, vacuum distillation (2).
  • This deasphalting is carried out in one step by extraction using a paraffinic solvent, comprising 3 to 4 carbon atoms per chain, which makes it possible to extract the saturated compounds and the aromatic compounds comprising at most two adjacent aromatic cycles corresponding to the resins up to Maltenes that are returned via the pipe (61) in the catalytic cracking unit (3).
  • Highly condensed asphaltenic compounds or aromatics comprising three or more adjacent aromatic rings are returned via line (62) to pit storage, and / or fuel oil mixing and storage facilities.
  • FIG. 4 The description of FIG. 4 is identical to the description of FIG. 2 except that a coking unit (7) replaces the visbreaking unit (5) on the outlet line (13) of the RSV comprising the part "slurry fraction" of the 350 ° C + cut, vacuum distillation (2).
  • the coking unit (7) produces heavy coking gas oil removed via the line (71) and coke discharged through the line (72).
  • the heavy coking gas oil may possibly be returned at least partly in charge of the catalytic cracking unit (3) via the line (71.1). Examples are given below to illustrate the invention but they can not be interpreted as limitations of the invention.
  • the present example demonstrates the advantages of the present invention by showing that HCOSV and SSV can be recovered depending on the level of conversion achieved in the catalytic cracking unit.
  • a first section has properties close to HCOSV (in density, and in aromatic compounds): it is called deasphalted distillate and represents 50% by weight of the starting SSV with a Conradson Carbon (CCR) of less than 5% by weight.
  • CCR Conradson Carbon
  • the second cut called disintegration pitch has a CCR of about 20% weight and can be upgraded to Heavy Fuel.
  • the deasphalted distillate thus represents 0.15% by weight of this feedstock. Consequently, the integration of an intermediate upgrading treatment such as a deasphalting unit allows an additional gain of 0.15% by weight of distillate that can be combined with the production of HCOSV.

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Procédé d'optimisation de production de distillât moyen au sein d'une raffinerie comprenant au moins une unité de craquage catalytique (3) et au moins une unité de distillation sous vide (2, 4), l'opération d'optimisation consistant : a) à recycler (14) au moins une partie de la coupe obtenue par fractionnement des effluents de craquage catalytique d'un résidu atmosphérique et/ou sous vide, distillant à au moins 320°C appelée encore coupe 320°C+ dans la charge de la dite unité de distillation sous vide (4), b) à distiller sous vide la dite coupe en au moins deux fractions, une fraction distillant entre 320°C à 550°C dite fraction HCOSV et une fraction distillant à au moins 550°C dite fraction SSV, c) à envoyer la fraction HCOSV (18) ainsi obtenue vers au moins une des unités de traitement des distillais, d) et à renvoyer la fraction SSV (13) dans la charge de l'unité de craquage catalytique (3), telle quelle ou après traitement de valorisation intermédiaire.

Description

PROCEDE POUR OPTIMISER LA PRODUCTION DE DISTILLATS COMPRENANT UNE ETAPE DE CRAQUAGE CATALYTIQUE
La présente invention se situe dans le domaine du craquage catalytique (ou FCC) de coupes pétrolières, plus particulièrement dans le domaine du raffinage de ces coupes en association avec des moyens de distillation sous vide et autres procédés de valorisation des coupes lourdes de pétrole. Par valorisation des coupes lourdes, on entend tout procédé comme le désasphaltage, la viscoréduction, le cokage et l 'hydroconversion de résidu (hydrotraitement et/ou hydrocraquage) .
EXAMEN DE L'ART ANTERIEUR
II est connu de l'homme du métier d'utiliser le procédé de craquage catalytique comme un moyen pour préparer des coupes valorisables à partir de coupes lourdes et notamment à partir de résidus sous vide (RSV), de résidus atmosphériques (RAT) et de distillais sous vide, principalement de gazoles sous vide ou VGO.
Dans le problème d'optimisation envisagé par la présente invention, il s'agit de récupérer encore davantage de distillais valorisables à partir des coupes lourdes récupérées en sortie du fractionnement d'une unité de craquage catalytique, sans opération de craquage supplémentaire préalable. Le distillât ainsi récupéré sera assimilé à un distillât sous vide (DSV). Les coupes lourdes concernées sont principalement les coupes distillant à partir de 320°C, c'est-à-dire des fractions 320°C-450°C appelées communément HCO (ou Heavy cycle oil en anglais) et des fractions slurry distillant à 450°C et plus.
Usuellement, le recycle de la coupe issue du craquage catalytique et distillant à plus de 320°C, envoyée telle quelle en mélange avec les charges des unités de viscoréduction, de cokage, d 'hydroconversion de résidu et/ou de désasphaltage est réalisé en une seule étape.
Par ailleurs, pour optimiser la conversion des résidus, sous vide et/ou atmosphérique, le brevet FR2939804 décrit le prétraitement de ceux-ci par double désasphaltage avant l'entrée du seul DAO (DeAsphalted Oil ou huile de désasphaltage) dans la charge d'une unité de craquage catalytique. Dans ce document, l'objectif est de limiter les quantités de métaux et de soufre, ainsi que de limiter le carbone Conradson du résidu entrant dans l'unité de FCC : on extrait les asphaltènes et on récupère l'huile désasphaltée, débarrassée des distillais les plus légers, avant de l'envoyer dans l'unité de craquage cataly tique.
Dans la demande WO2006/ 104661 , pour améliorer le rendement en essences et distillais, les coupes distillant à plus de 350°C, issues du fractionnement d'une unité FCC, sont séparées dans une zone de séparation en un flux comprenant les composés saturés et les composés aromatiques mono et bicycliques d'une part et en un flux comprenant majoritairement des composés aromatiques dont le nombre de cycles adjacents est supérieur ou égal à 3 d'autre part. Seul le flux comprenant les composés saturés et les composés aromatiques mono et bicycliques est réinjecté dans la charge avant l'entrée dans le réacteur de l'unité de craquage cataly tique. La séparation en flux saturés et aromatiques mono et bicycliques et en flux comprenant majoritairement des aromatiques ayant au moins trois cycles adjacents est obtenue soit par extraction solvant de type diméthylsulfoxide, diméthylformamide, n-méthylpyrrolidone, phénol et/ou furfural, soit par chromatographie liquide, soit encore par séparation par membranes, notamment de membranes polymériques. Cette configuration est particulièrement adaptée aux procédés FCC dits à temps de contact courts.
Dans le brevet US3891538, il est envisagé d'intégrer plusieurs procédés présents dans une même raffinerie pour optimiser la moindre goutte d'hydrocarbures valorisables. Ainsi, ce document propose de traiter un résidu atmosphérique en combinant un procédé de désulfuration du RAT associé à un procédé de fractionnement, un procédé de craquage catalytique et un procédé de cokage. Dans cette combinaison, le HCO (Heavy Cycle Oil ou coupe 370-550°C) en sortie de l'unité de craquage catalytique est recyclé dans le RAT (résidu atmosphérique) chargé dans l'unité de désulfuration et le slurry est envoyé dans la charge envoyée dans la zone de cokage du cokeur, en mélange avec la coupe distillant à plus de 535°C issue du fractionnement de l'effluent en sortie de l'unité de désulfuration.
Dans le brevet US3072560, l'objectif est de convertir les résidus en essence, cet objectif étant réalisé en combinant le procédé de craquage catalytique avec d'autres procédés comme le cokage, l'hydrocraquage et le reformage associés à divers fractionnement intermédiaires ; la combinaison consiste à recycler le distillât léger (ou LCO, light cycle oil) issu du craquage catalytique vers l'hydrocraquage, et le HCO soit vers le craquage catalytique soit vers toute autre utilisation appropriée de la raffinerie.
Aucun de ces documents ne permet d'extraire le maximum de distillât encore présent dans la fraction issue du fractionnement d'effluents d'une unité de craquage catalytique alimentée en résidus et distillant à partir 320°C, avant recycle de tout ou partie de la dite fraction dans la charge d'un craqueur catalytique.
DESCRIPTION SOMMAIRE DE L'INVENTION
La présente invention s'applique aussi bien à des unités de FCC utilisant un réacteur fonctionnant à courant ascendant (appelé "riser" dans la terminologie anglo-saxonne), qu'à des unités utilisant un réacteur fonctionnant à courant descendant (appelé "downer" dans la terminologie anglo-saxonne) ou encore à des unités comprenant un ou plusieurs réacteurs, quelque soit le sens d'écoulement (ascendant et/ ou descendant).
L'invention est un procédé d'optimisation de production de distillât moyen au sein d'une raffinerie comprenant au moins une unité de craquage catalytique avec fractionnement des effluents pour le traitement d'une charge de type résidu atmosphérique et/ou sous vide, et au moins une unité de distillation sous vide, l'opération d'optimisation consistant :
a) à envoyer au moins une partie de la coupe 320°C+ obtenue par fractionnement des effluents de craquage catalytique de ladite charge,
b) à distiller dans la dite unité de distillation sous vide, la dite coupe en au moins deux fractions, une fraction distillant entre 320°C et 550°C dite fraction HCO sous vide (ou fraction HCOSV) et une fraction distillant à au moins 550°C dite fraction slurry sous vide (ou fraction SSV),
c) à envoyer la fraction HCOSV ainsi obtenue vers au moins une unité de traitement des distillais,
d) et à renvoyer la fraction SSV dans la charge de l'unité de craquage catalytique et/ ou dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds, telle quelle ou après traitement de valorisation intermédiaire.
La dite unité de distillation sous vide peut être l'unité de distillation sous vide utilisée pour la distillation des résidus atmosphériques ou RAT issu de la distillation atmosphérique du pétrole brut, disponible dans la raffinerie, ou une unité destinée à la séparation sous vide des deux fractions HCOSV et SSV à partir de la coupe 320°C+, celle-ci étant obtenue telle quelle à partir du fractionnement des effluents de l'unité de craquage catalytique ou en deux ou trois coupes également issues du fractionnement des effluents de l'unité de craquage catalytique qui sont re-mélangées.
La fraction HCOSV peut être envoyée seule ou en mélange avec au moins un distillât sous vide DSV vers au moins une unité de traitement des distillais, tandis que la fraction SSV peut être envoyée seule ou en mélange avec au moins un résidu sous vide ou RSV et/ou au moins un résidu de distillation atmosphérique ou RAT en charge de l'unité de craquage catalytique.
Lorsque la coupe 320°C+ est recyclée en charge de la dite unité de distillation sous vide, la fraction HCOSV (coupe distillant entre 320°C et 550°C) est distillée en mélange avec le distillât sous vide
(DSV), le mélange étant éventuellement envoyé vers une unité d'hydroconversion, tandis que la fraction distillant à au moins 550°C (ou fraction SSV) est distillée et recyclée en mélange avec le résidu sous vide vers l'unité de craquage catalytique, ce mélange étant recyclé tel quel comme charge ou après traitement de valorisation intermédiaire du dit mélange.
Par traitement de valorisation intermédiaire de la fraction SSV ou de son mélange avec le résidu sous vide en sortie de l'unité de distillation sous vide, on entend tout procédé de traitement transformant ces résidus en produits valorisables tels que la viscoréduction, le cokage et plus préférentiellement le désasphaltage en au moins une étape de séparation des asphaltènes du mélange ou encore l 'hydroconversion de résidus.
La présente invention comprend également le dispositif associé à la mise en œuvre du procédé comprenant des unités de distillation sous vide et de craquage catalytique, mais aussi des unités d'hydroconversion des fractions HCOSV seules ou en mélange avec les DSV (distillât sous vide), et les unités de valorisation des fractions SSV seules ou en mélange avec les résidus RSV et l'utilisation de ce dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Le procédé d'optimisation de l'invention repose sur l'utilisation la plus appropriée de procédés existant dans une raffinerie pour extraire sans les modifier le maximum de distillais des fractions lourdes 320°C+ récupérées en sortie du fractionnement des effluents de FCC.
Cet enchaînement de procédé est envisagé pour des raffineries équipées d'unités de distillation atmosphérique et sous vide et d'au moins une unité de craquage catal tique susceptible de traiter des résidus RSV et RAT.
Par distillât au sens de l'invention, on entend toute coupe hydrocarbonée de température de coupe de distillation comprise approximativement de 300 à 550°C.
Le distillât sous vide (DSV), issu d'une distillation sous vide et de coupe comprise entre 300 et 550°C, est un produit intermédiaire très recherché car il peut être valorisé via de nombreuses unités de conversion comme par exemple l'hydrocraquage, l'hydro traitement, le
FCC (ou craquage catalytique en lit fluidisé). Aussi tout produit de caractéristiques proches présentant des densités, des intervalles d'ébullition comparables et autres, peut être intéressant et traité concomitamment avec ces DSV.
Traditionnellement de tels distillais (DSV) alimentaient les unités de craquage catalytique, en particulier les unités de craquage catalytique à lit fluidisé, pour permettre une production massive d'essence à haut indice d'octane. Face à l'évolution du marché des carburants, essence et Diesel, les DSV sont de préférence dirigés vers des unités d 'hydroconversion telles les unités d'hydrocraquage, d'hydro traitement, d'hydrodémétallation, d'hydrodésulfuration profonde et/ ou d'hydrodéaromatisation. L'objectif de cette hydroconversion est de diminuer les teneurs en soufre, en métaux et en azote des bases carburants pour atteindre les spécifications attendues pour des bases utilisées dans la préparation des carburants
Diesel, en particulier à teneur résiduelle en soufre inférieure à 10 ppm, et un indice de cétane très élevé. Un autre objectif est de préparer des fiouls domestiques avec ces bases carburants, ou des fiouls lourds de soute à bas soufre (teneur en soufre inférieure à lOOOppm poids).
La coupe 320°C+ récupérée au fractionnement des effluents de l'unité de craquage catalytique, renferme potentiellement une coupe distillant entre 320°C et 550°C correspondant à une coupe distillât au sens de la définition des DSV et dont les caractéristiques sont proches de celles du DSV.
Selon l'invention en recyclant la coupe 320°C+ dans une unité de distillation sous vide pour la séparer en deux fractions, on obtient une fraction HCOSV de coupe de distillation 320°C à 550°C qui pourra être recyclée dans une unité de traitement des distillats, telle qu'une unité d'hydroconversion, comme les DSV et les distillats atmosphériques (DAT), et une fraction SSV de coupe de distillation supérieure ou égale à 550°C qui pourra être recyclée dans d'autres unités de traitement de valorisation intermédiaire, par exemple des unités de conversion telles que des unités de cokage, de viscoréduction, d'hydroconversion de résidus et de désasphaltage. Les conditions opératoires de ces unités conversion sont les conditions classiques habituellement utilisées par l'homme du métier pour traiter une coupe de distillation supérieure ou égale à 550°C.
En particulier, tout ou partie de la fraction SSV, seule ou en mélange avec au moins un résidu RAT et/ ou RSV, peut être traitée dans une unité de traitement de valorisation intermédiaire avant d'être renvoyée en charge de l'unité de craquage catalytique et/ ou avant d'être envoyée dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds. En particulier, on pourra récupérer une coupe gazole extraite telle quelle des effluents de ladite unité de traitement de valorisation intermédiaire et renvoyer cette coupe gazole en charge de l'unité de craquage catalytique et/ ou dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds.
La ou les unités de traitements des fractions HCOSV, à savoir les unités de traitement des distillats, sont par exemple choisies parmi les unités d'hydroconversion, d'hydro traitement pour la désulfuration, la démétallisation et/ou l'hydrodéaromatisation, et/ou l'hydrocraquage.
Les conditions opératoires de ces unités de traitement des distillats sont les conditions classiques habituellement utilisées par l'homme du métier pour traiter une coupe de distillation 320°C à 550°C.
En l'absence d'unités de traitement de valorisation intermédiaires, telles que des unités de conversion, la fraction SSV pourra être envoyée dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds et/ ou pourra être renvoyée en charge de l'unité de craquage catalytique.
La présente invention, en combinant l'unité de craquage catalytique et la séparation en deux fractions distinctes, dans une unité de distillation, sous vide de la coupe 320°C+ permet d'utiliser avantageusement l'unité de craquage catalytique comme un moyen de production direct et indirect de distillats à partir de produits peu valorisés ou dont on veut minimiser la production comme par exemple les essences et les naphtas, sans traiter directement la coupe 320°C+ par viscoréduction, cokage, hydroconversion de résidus ou autres. De plus, seules les molécules les plus favorables sont recyclées vers les unités de valorisation des distillats avec une meilleure capacité de conversion en produits nobles qu'en retraitant ces distillats via les unités de traitement de coupes lourdes précédemment citées.
Un autre avantage de la présente invention est qu'elle s'applique principalement pour une unité de craquage catalytique fonctionnant en mode maxi-distillat ou faible conversion. Elle peut s'appliquer également lorsque l'unité de craquage fonctionne à plus haute conversion par exemple en mode maxi-essence et/ ou en production d'oléfines légères, propylène, butène et autres.
L'homme du métier saura adapter les conditions opératoires de fonctionnement de l'unité de craquage catalytique pour faire fonctionner cette unité en mode faible conversion ou haute conversion.
Habituellement, en mode faible conversion, les conditions opératoires sont par exemple une température de réaction comprise entre 480°C et 510°C, l'activité intrinsèque du catalyseur étant caractérisée par un MAT compris entre 65 et 70. Le MAT (acronyme anglais de Micro Activity Test) est un test de mesure d'activité selon la norme ASTM D-3907. Ce test donne comme résultat une activité relative de conversion d'un catalyseur pour une charge standard.
Habituellement, en mode haute conversion, les conditions opératoires sont par exemple une température de réaction comprise entre 510°C et 540°C, l'activité intrinsèque du catalyseur étant caractérisée par un MAT compris entre 70 et 75.
Lorsque la séparation en deux fractions est effectuée dans la même unité de distillation sous vide que celle utilisée pour la distillation sous vide des résidus atmosphériques ou RAT, la fraction
SSV pourra suivre le même traitement que le résidu sous vide récupéré en sortie de colonne, de préférence en mélange avec le RSV, et la fraction HCOSV pourra suivre le même traitement que les DSV produits, de préférence en mélange avec ceux-ci.
En mélange avec le résidu sous vide RSV, indépendamment du pétrole brut duquel il est extrait, la fraction SSV issue des effluents de craquage catalytique ne sera pas toujours traitée directement dans une unité de craquage catalytique lorsque sa teneur en hydrogène est trop faible, inférieure à 1 1 ,5% en poids. Dans ce cas, tout ou partie de cette fraction pourra être valorisée par un traitement de valorisation intermédiaire ou de conversion comme par exemple par cokage, le gazole de cokage ainsi récupéré pourra être recyclé avantageusement dans la charge de l'unité de craquage catalytique, éventuellement après hydrotraitement. Les conditions usuelles de craquage sont par exemple une température de réaction de 480°C à 510°C, une pression de 1 à 3 barg et un recycle de 5 à 20% en poids.
Dans un deuxième mode de réalisation, tout ou partie de la fraction SSV, prise seule ou en mélange avec le RSV, pourra également être recyclée dans la charge d'une unité de viscoréduction. La coupe gazole viscoréduite récupérée en sortie de l'unité pourrait avantageusement rentrer dans la composition des fiouls de type distillât au même titre que les distillais plus légers ou gazole de coupe distillant de 150°C à 370°C.
Les conditions opératoires de l'unité de viscoréduction sont les conditions classiques habituellement utilisées par l'homme du métier pour traiter une charge distillant à une température supérieure à 550°C, seule ou en mélange avec un résidu sous vide (RSV). Par exemple, des conditions opératoires pouvant être utilisées sont une température de réaction entre 420 et 450°C pour une pression comprise entre 8 et 12 barg et une durée de 10 à 30 min.
Un troisième mode de réalisation est que tout ou partie de la fraction SSV, prise seule ou en mélange avec du RSV, pourra être dirigée vers une unité d 'hydroconversion de résidus, avant d'être renvoyée en charge de l'unité de craquage catal tique et/ ou dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds. Les conditions opératoires d'une telle unité d 'hydroconversion sont les conditions classiques habituellement utilisées par l'homme du métier pour traiter des résidus. Par exemple, des conditions opératoires pouvant être utilisées sont une température de réaction de 415 à 460°C pour une pression totale de 120 à 180 barg et une WH comprise entre 0,2 et 0,8 h 1.
Un quatrième mode de réalisation est que tout ou partie de la fraction SSV, seule ou en mélange avec du RSV, pourra être dirigée vers une unité d'extraction au solvant, par exemple une unité de désasphaltage, pour y être séparée en deux phases, une première phase comprenant les composés saturés et les composés aromatiques peu condensés, recyclée en charge de l'unité de craquage catalytique, et une deuxième phase comprenant les composés aromatiques fortement condensés, envoyée vers les unités de mélange et de stockage de combustibles lourds.
Par composés aromatiques peu condensés, on entend les composés comprenant au plus deux cycles aromatiques adjacents, tel que par exemple : naphtalène, azulène, indène et leurs dérivés.
Par composés aromatiques fortement condensés, on entend les composés comprenant au moins trois cycles aromatiques adjacents, tel que par exemple : anthracène, phénanthrène, fluorène, phénalène, acénaphtylène, indacène et leurs dérivés.
Il s'agit de séparer ici les composés aromatiques très condensés contenant des teneurs en métaux très élevées. Le solvant sera donc choisi pour enlever l'essentiel des composés aromatiques très condensés par exemple comprenant au moins trois cycles aromatiques adjacents, de la fraction contenant des composés saturés et des composés aromatiques d'au plus deux cycles aromatiques. Dans le cas d'une unité de désasphaltage, la partie désasphaltée du mélange entrant dans l'unité de désasphaltage pourra être avantageusement recyclée dans la charge de l'unité de craquage catalytique, la partie asphaltènique (ou brai de désasphaltage) récupérée sera recyclée dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds, de fabrication des bitumes, de cokage et/ou de fabrications de granulés pour la combustion en chaudières.
Pour extraire les composés aromatiques très condensés, voire désasphalter des charges hydrocarbonées lourdes, il est usuel d'utiliser des solvants hydrocarbonés susceptibles d'isoler les composés aromatiques polycondensés voire asphaltèniques, des produits recyclables dans une unité de craquage catalytique, comprenant des composés saturés et des aromatiques polycondensés d'au plus deux cycles aromatiques adjacents. Ces solvants sont choisis parmi les coupes hydrocarbonées de 3 à 9 atomes de carbone, le furfural, les alkylcétones, ou tout autre composé polaire de sélectivité adaptée. De préférence, dans le cadre de la présente invention, l'extraction comprendra une seule étape avec extraction au moyen d'un solvant paraffinique en C3 et/ou C4. On recueille d'une part un mélange de composés saturés en mélange avec les maltènes qui est introduit en charge de l'unité de craquage catalytique et un mélange asphaltènique d'autre part.
L'homme du métier saura choisir les conditions de désasphaltage en fonction de la nature du solvant utilisé. Par exemple pour un solvant paraffinique en C3, on pourra choisir une température de désasphaltage entre 55 et 90° C pour une pression entre 30 et 40 barg, avec un taux de solvant de 600% à 1000% en volume par rapport à la charge à traiter. Pour un solvant paraffinique en C5, on pourra choisir une température de désasphaltage de 165 à 210°C pour une pression de 20 à 40 barg et un taux de solvant de 300 à 600% en volume.
L'avantage de procéder par extraction type désasphaltage est de produire un extrait du mélange de la fraction SSV avec le résidu sous vide dont la teneur en hydrogène est accrue augmentant ainsi le potentiel de conversion du procédé, dont la teneur en CCR est réduite diminuant la production de coke dans l'unité de craquage catalytique. De plus, la teneur en métaux nickel et vanadium est très faible voire nulle, limitant ainsi la désactivation des catalyseurs de craquage catalytique.
Dans un mode préférentiel, pour augmenter la production de distillais pour carburants Diesel, l'unité de craquage catalytique sera opérée à basse conversion, favorisant la production de coupes ayant une température d'ébullition supérieure à 150°C.
Le dispositif selon l'invention comprendra avantageusement au moins une unité de craquage cataly tique équipée d'un fractionnement des effluents, et au moins une unité de distillation sous vide, une conduite joignant l'unité de fractionnement du craquage cataly tique à l'une des unités de distillation sous-vide, ladite conduite permettant le retour d'une coupe 320°C+ dans la charge de ladite unité de distillation sous vide. Cette unité de distillation sous vide comprend avantageusement au moins deux conduites distinctes d'évacuation, l'une pour la fraction HCOSV et l'autre pour la fraction SSV.
Le dispositif selon l'invention peut comprendre :
- au moins une unité de traitement des distillais et une ou plusieurs premières conduites d'évacuation joignant ladite unité de traitement des distillais à l'unité de distillation sous vide raccordée à ladite conduite précédemment mentionnée (autrement dit l'unité de distillation recevant la coupe 320°C+). Cette ou ces premières conduites d'évacuation sont agencées pour transporter une fraction HCOSV. Il peut s'agir de l'une des deux conduites distinctes d'évacuation de l'unité de distillation sous vide précédemment mentionnée.
- une ou des unités de mélange et de stockage des fiouls lourds et une ou plusieurs deuxièmes conduites d'évacuation agencées pour transporter une fraction SSV de l'unité de distillation sous vide recevant la coupe 320°C+ vers ladite unité de craquage catalytique et/ ou vers la ou les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds. Cette deuxième conduite d'évacuation peut être l'autre des deux conduites distinctes d'évacuation de l'unité de distillation sous vide précédemment mentionnée.
Dans un mode préféré de l'invention, l'unité de distillation est une unité de distillation sous vide utilisée pour la distillation de résidu atmosphérique (RAT), une conduite d'évacuation permettant l'évacuation conjointe de la fraction HCOSV et des DSV, et l'autre conduite d'évacuation permettant l'évacuation du résidu l'évacuation conjointe de la fraction SSV. Dans tous les cas, la dite conduite d'évacuation de la fraction SSV, seule ou en mélange avec le résidu, peut aboutir à une unité de traitement de valorisation intermédiaire, par exemple à une unité de viscoréduction, ou à une unité de cokage ou une unité de désasphaltage ou à une unité d 'hydroconversion de résidus. Au moins une conduite peut alors être prévue pour relier ladite unité de traitement de valorisation intermédiaire à une ou plusieurs unités de mélange et de stockage des fiouls lourds et/ou à l'unité de craquage cataly tique.
Au moins une conduite d'évacuation de la fraction SSV, seule ou en mélange avec le résidu, peut également aboutir à une ou plusieurs unités de mélange et de stockage des fiouls lourds et/ou à l'unité de craquage cataly tique. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation du dispositif de mis en œuvre du procédé d'optimisation selon l'invention sans unités de traitements associées.
- la figure 2 est une représentation du dispositif quand le procédé comprend une étape de viscoréduction.
- la figure 3 est une représentation du dispositif quand le procédé comprend une étape de désasphaltage.
- la figure 4 est une représentation du dispositif quand le procédé comprend une étape de cokage.
La figure 1 comprend le schéma d'optimisation le plus simple du procédé de l'invention. Il comprend quatre unités principales qui sont la distillation atmosphérique (1) alimentée par du pétrole brut via la conduite (10), la distillation sous vide (2) du RAT ou résidu atmosphérique arrivant par la conduite (12 versus 12.1), le craquage catalytique (3) et une deuxième distillation sous vide (4) permettant de séparer la coupe 350°C+ arrivant par la conduite (14) en deux fractions, la fraction distillât (41) qui sera renvoyée au même titre que la fraction distillât (350-550°C) via la conduite (18 versus 18.1) vers une unité d'hydrocraquage, et la fraction slurry (42) qui sera pour partie recyclée via la conduite (44) vers la charge du craquage catalytique (3) qui pourra comprendre outre du RAT arrivant par la conduite (12.2), du distillât sous vide (DSV) via la conduite (18) et/ou encore du résidu sous vide via la conduite (13 versus 13.2), une partie de ce dernier étant renvoyée par la conduite (13.1) vers le mélange et le stockage des fiouls. L'autre partie du slurry sera renvoyée via la conduite (43) vers le mélange et le stockage des fiouls.
Par rapport aux effluents entrant et sortant de l'unité de craquage catalytique, les conduites (15) et (16) correspondent respectivement aux conduites d'évacuation de l'essence et du distillât léger ou LCO (Light cycle oil) et la conduite (17) correspond à une injection de naphta, d'essence légère ou LCN (Light Cracked Naphtha) de manière à en réduire leur production et donc leur utilisation dans les mélanges en ligne pour la production de bases essence. Les naphtas peuvent être des naphtas de craquage catalytique, d'hydroconversion, de distillation atmosphérique, de cokage et/ou de viscoréduction.
Dans la figure 2, nous avons une représentation du procédé de l'invention identique à la figure 1 en remplaçant la distillation sous vide (4) par un viscoréducteur (5). En sortie du craquage catalytique (3), la coupe 350°C+ arrivant par la conduite (14) est redirigée vers la distillation sous vide (2) soit dans la conduite de charge (12.1), soit directement dans la capacité au niveau des plus bas plateaux. Le RSV récupéré en fond de distillation (2) comprenant la partie « fraction slurry » de la coupe 350°C+ est renvoyé via la conduite (13) dans une unité de viscoréduction (5), les composés légers comme les gazoles viscoréduits et les naphta sont récupérés via la conduite (51), les résidus viscoréduits par la conduite (52) sont envoyés vers le mélange et les stockages de fiouls, éventuellement en mélange avec des LCO recyclés à partir du craquage catalytique (3) via la ligne (16.1).
La description de la figure 3 est identique à la description de la figure 2 si ce n'est qu'une unité de désasphaltage (6) remplace l'unité de viscoréduction (5) sur la conduite de sortie (13) du RSV comprenant la partie « fraction slurry » de la coupe 350°C+, de la distillation sous vide (2). Ce désasphaltage se fait en une étape par extraction au moyen d'un solvant paraffinique, comprenant 3 à 4 atomes de carbone par chaîne, qui permet d'extraire les composés saturés et les composés aromatiques comprenant au plus deux cycles aromatiques adjacents correspondant aux résines jusqu'aux maltènes qui sont renvoyés via la conduite (61) dans l'unité de craquage catalytique (3). Les composés asphaltèniques ou composés aromatiques fortement condensés comprenant trois cycles aromatiques adjacents et plus sont renvoyés via la conduite (62) dans les stockages des brais, et/ ou des installations de mélange et stockage des fiouls.
La description de la figure 4 est identique à la description de la figure 2 si ce n'est qu'une unité de cokage (7) remplace l'unité de viscoréduction (5) sur la conduite de sortie (13) du RSV comprenant la partie « fraction slurry » de la coupe 350°C+, de la distillation sous-vide (2). L'unité de cokage (7) produit du gazole de cokage lourd éliminé via la conduite (71) et du coke évacué par la conduite (72). Le gazole de cokage lourd peut éventuellement être renvoyé au moins en partie en charge de l'unité de craquage catalytique (3) via la ligne (71.1). Des exemples sont donnés ci-après en vue d'illustrer l'invention mais ils ne peuvent être interprétés comme des limitations de l'invention.
EXEMPLE
Le présent exemple montre les avantages de la présente invention en montrant qu'il est possible de récupérer du HCOSV et du SSV en fonction du niveau de conversion obtenu dans l'unité de craquage catalytique.
Les résultats ont été obtenus sur unité pilote à lit circulant équipé d'une zone réactionnelle et d'une zone de régénération à partir d'une charge composée d'un mélange de gazole distillé sous vide ou VGO et de RAT et avec un catalyseur de craquage catalytique conventionnel.
Trois cas sont présentés pour un niveau de conversion croissant fixé dans l'unité de craquage catalytique. Dans les cas 1 et 2, on opère à basse conversion c'est-à-dire respectivement à 54.3% et 65.6% en poids de rendement pour la réaction de craquage : ils correspondent à des modes de fonctionnement dit distillât ou maxi distillât de l'unité de craquage catalytique, alors que le cas 3 caractérise plutôt un mode de fonctionnement conventionnel dit essence ou maxi essence avec un rendement de 74.4% en poids. Tableau I
Figure imgf000017_0001
La production de slurry (coupe 350+) diminue de 21.9% à 8.5% en même temps que le niveau de conversion. En l'absence de distillation sous-vide, cette coupe 350+ est généralement envoyée vers le pool des fiouls lourds.
Lorsque cette coupe est recyclée en charge d'une distillation sous vide, (voir rendements dans les dernières lignes du tableau) on peut récupérer une part importante de la coupe 350-550°C ou HCOSV pouvant être valorisée en distillât comme le distillât (DSV), le SSV récupéré étant toujours redirigé vers les fiouls lourds.
Dans le cas spécifique où le SSV est traité dans une unité de désasphaltage, on obtient deux coupes. Une première coupe présente des propriétés proches du HCOSV (en densité, et en teneur en composés aromatiques) : elle est appelée distillât désasphalté et représente 50 % poids du SSV de départ avec un Carbone Conradson (CCR) inférieur à 5 % poids. La deuxième coupe appelée brai de désasphltage présente un CCR d'environ 20% poids et peut être valorisée comme Fuel Lourd. Sur la base du cas 1 , la production de
SSV représentant 0.3% poids par rapport à la charge de l'unité de craquage catalytique et la production, le distillât désasphalté représente donc de 0.15% poids de cette charge. Par conséquent, l'intégration d'un traitement de valorisation intermédiaire telle qu'une unité de désasphaltage permet un gain additionnel de 0.15% poids en distillât pouvant se combiner à la production du HCOSV.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'optimisation de production de distillât moyen au sein d'une raffinerie comprenant au moins une unité de craquage catalytique avec fractionnement des effluents pour le traitement d'une charge de type résidu atmosphérique et/ ou sous vide et au moins une unité de distillation sous-vide, l'opération d'optimisation consistant :
a) à envoyer au moins une partie d'une coupe obtenue par fractionnement des effluents de craquage catalytique de ladite charge, distillant à au moins 320°C appelée encore coupe 320°C+ dans la charge de la dite unité de distillation sous vide,
b) à distiller sous vide la dite coupe en au moins deux fractions, une fraction distillant entre 320°C à 550°C dite fraction
HCOSV et une fraction distillant à au moins 550°C dite fraction SSV,
c) à envoyer la fraction HCOSV ainsi obtenue vers au moins une unité de traitement des distillais,
d) et à renvoyer la fraction SSV, telle quelle ou après traitement de valorisation intermédiaire, dans la charge de l'unité de craquage catalytique et/ ou dans des unités de mélange et de stockage des fiouls lourds.
e)
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la dite unité de distillation sous vide est l'unité de distillation sous vide utilisée pour la distillation des résidus atmosphériques ou RAT issu de la distillation atmosphérique du pétrole brut ou une unité destinée à la séparation sous vide des deux fractions SSV et HCOSV à partir de la coupe 320°C+.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la fraction HSCOV est envoyée seule ou en mélange avec au moins un distillât sous vide DSV vers au moins une unité de traitement des distillais .
4. Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'étape (d), la fraction SSV est envoyée, seule ou en mélange avec au moins un résidu sous vide ou RSV et/ ou au moins un résidu de distillation atmosphérique ou RAT, en charge de l'unité de craquage catal tique.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ou les unités de traitements des fractions HCOSV sont choisies parmi les unités d'hydroconversion, d'hydro traitement pour la désulfuration, la démétallisation et/ ou l'hydrodéaromatisation, et/ou l'hydrocraquage.
6. Procédé selon la revendication 4 caractérisé, en ce que la fraction SSV est introduite seule ou en mélange avec au moins un résidu RAT et/ ou RSV en charge de l'unité de craquage cataly tique et/ ou dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds après traitement dans une unité de viscoréduction.
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fraction SSV est introduite seule ou en mélange avec au moins un résidu RAT et/ou RSV en charge de l'unité de craquage catalytique et/ ou dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds après traitement dans une unité de cokage.
8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fraction SSV est introduite seule ou en mélange avec au moins un RSV en charge de l'unité de craquage catalytique et/ou dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds après traitement dans une unité d'hydroconversion de résidu.
9. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fraction SSV est introduite seule ou en mélange avec au moins un résidu RAT et/ ou RSV en charge de l'unité de craquage catalytique et/ ou dans les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds après traitement dans une unité d'extraction solvant pour y être séparée en deux phases, une première phase comprenant les composés saturés et les composés aromatiques peu condensés, recyclée en charge de l'unité de craquage catalytique, et une deuxième phase comprenant les composés aromatiques fortement condensés, envoyée vers les unités de mélange et de stockage de combustibles lourds.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'unité d'extraction solvant au moyen d'un solvant hydrocarboné est une unité de désasphaltage, la première phase comprenant de l'huile désasphaltée ou DAO renvoyée dans la charge de l'unité de craquage catalytique et la deuxième phase comprenant les composés asphaltèniques ou brai de désasphaltage, ces composés en mélange avec d'autres hydrocarbures étant envoyés dans des unités de stockage des fiouls lourds, de fabrication des bitumes, de cokage et/ou de fabrication de granulés pour la combustion en chaudières de la raffinerie.
1 1. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'unité de craquage catalytique est opérée à basse conversion.
12. Dispositif de mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 1 1 comprenant au moins une unité de craquage catalytique (3) équipée d'une unité de fractionnement d'effluents, et au moins une unité de distillation sous-vide (2, 4), une conduite (14) joignant l'unité de fractionnement du craquage catalytique à l'une des unités de distillation sous-vide (2, 4), ladite conduite (14) permettant le retour de la coupe 320°C+ dans la charge de ladite unité de distillation sous vide (2) ou (4), au moins une unité de traitement des distillais et au moins une conduite d'évacuation (18) joignant ladite unité de traitement des distillais à l'unité de distillation sous vide (2, 4) raccordée à la conduite (14), ladite au moins une conduite d'évacuation (18) étant agencée pour transporter une fraction HCOSV, une ou des unités de mélange et de stockage des fiouls lourds et au moins une autre conduite d'évacuation (13, 42) agencée pour transporter une fraction SSV de l'unité de distillation sous vide
(2, 4) raccordée à la conduite (14) vers ladite unité de craquage catalytique (3) et/ ou vers la ou les unités de mélange et de stockage des fiouls lourds.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'unité de distillation sous vide (2) comprend au moins deux conduites distinctes d'évacuation, l'une pour la fraction HCOSV (18) et l'autre pour la fraction SSV (13, 42).
14. Dispositif selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que l'unité de distillation est une unité de distillation sous vide (2) de résidu atmosphérique, la conduite (18) permettant l'évacuation conjointe de la fraction HCOSV et des DSV et la conduite (13, 42) permettant l'évacuation du résidu conjointement à la fraction SSV.
15. Dispositif selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation (13) de la fraction SSV seule ou en mélange avec le résidu aboutit à une unité de viscoréduction (5).
16. Dispositif selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation (13) de la fraction SSV seule ou en mélange avec le résidu aboutit à une unité de cokage (7).
17. Dispositif selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation (13) de la fraction SSV seule ou en mélange avec le résidu aboutit à une unité de désasphaltage (6) comprenant une conduite d'évacuation (61) de l'huile désasphaltée aboutissant en charge de l'unité de craquage catalytique et une conduite (62) pour le brai de désasphaltage aboutissant aux installations de mélange de combustibles.
18. Dispositif selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation de la fraction SSV seule ou en mélange avec le résidu aboutit à une unité d 'hydroconversion de résidus.
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