La présente invention est relative à un procédé de trai.tement d'une huile brute, et plus spécialement à un procédé de traitement des composants à point d'ébullition supérieur d'une huile brute pour la fabrication d'essence et d'huiles lubrifiantes.
La demande croissante d'essence et d'huiles lubrifiantes
à rendu souhaitable de développer des procédés pour l'obtention
de la production maximum de. ces produits de haute qualité, tout
en réduisant, en même temps; la production de- constituants lourds moins intéressants, tels que le fuel-oil. Dans de tels procédés, il était désirable d'alimenter une fraction hydrocarbonée, bouil-
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phase de cracking, de préférence une phase de cracking catalytique. De telles opérations de cracking servent à produire de l'essence et une charge dite "charge de cycle catalytique" qui con-
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part des composés à noyaux condensés. Dans la fabrication d'une huile lubrifiante de qualité élevée par l'extraction au phénol d'un- tel mélange, ces composés aromatiques, qui sont plus concentrés dans les fractions à point d'ébullition supérieur et infé-
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dans le phénol, et l'introduction de ces fractions dans l'alimentation à l'unité d'extraction au phénol sert à diminuer.la sélectivité du phénol et à augmenter les exigences en solvant du procédé. On a trouvé que par une technique convenable de fractionnement, de telles charges de cycle peuvent être divisées en une fraction relativement riche en constituants aromatiques et en
une fraction relativement pauvre en constituants aromatiques. La fraction relativement pauvre en aromatiques peut .avantageusement être utilisée comme alimentation pour un procédé d'extraction au phénol en vue de la fabrication d'une huile lubrifiante de haute qualité ou d'une alimentation de cracking catalytique. On a en outre trouvé que la partie à plus haut point d'ébullition de la fraction relativement riche en hydrocarbures aromatiques est intéressante comme matière de lavage en liaison avec le désasphaltage de résines bruts ou pour d'autres usages spéciaux. L'addition d'une matière fortement aromatique a pour résultat la précipitation de divers constituants métalliques et permet ainsi la production
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que.
Un but de la présente invention est de procurer un procédé formant un tout pour le traitement d'une huile brute, dans lequel les phases de distillation, cracking,'extraction et désasphaltage sont intégrées pour réduire au minimum la production de
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qualité, tels que les huiles lubrifiantes et l'essence.
Un autre but' de la présente invention est de procurer un procédé formant un tout pour le traitement d'une huile brute, y compris une phase d'extraction par-solvant, dans ^laquelle une charge d'alimentation de relativement basse teneur)en aromatiques est prévue pour cette phase d'extraction par solvant.
Un autre but encore de la présente invention est de procurer un procédé grâce auquel une huile désasphaltée ayant une basse teneur en cendres métalliques peut être produite en partant d'une charge d'alimentation résiduaire.
Ces buts et d'autres de l'invention, qui sont en partie apparents, en partie signalés dans la description suivante, sont atteints en prévoyant un procédé pour le traitement d'une huile brute, comprenant la phase de distillation d'une huile de pétrole brute pour obtenir une fraction hydrocarbonée vierge bouillant
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fraction de distillat est ensuite craquée catalytiquement et les produits craqués bouillant au-dessus d'environ 600[deg.]F sont séparés en une fraction relativement riche en hydrocarbures aromatiques et en une seconde fraction relativement pauvre en hydrocarbures aromatiques. La fraction de dépôts provenant de l'opération de distillation d'une huile brute est ensuite lavée avec la fraction hydrocarbonée relativement riche en aromatique, en liaison avec
un procédé de désasphaltage, pour produire un mélange hydrocarboné de basse teneur en cendres métalliques, convenant comme charge d'ali mentatiôn de cracking ou pour la fabrication d'huiles lubrifiantes
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de viscosité élevée.
i Le procédé de la présente invention peut être mieux compris en se référant au dessin annexé,qui illustre schématiquement une forme de réalisation préférée du procédé de la présente invention.
Au dessin, la référence 10 désigne un appareil de distillation d'huile.brute, dans lequel une huile brute est alimentée par une conduite 11. L'appareil de distillation 10 fonctionne d'une manière courante pour donner les produits légers habituels qui sont considérés comme étant enlevés au sommet en 12 et 13, et une fraction hydrocarbonée bouillant dans la gamme de 500[deg.] à 1200Q F, qui est enlevée par la conduite 14. Des matières résiduaires
à point d'ébullition supérieur forment une fraction de.dépôt,qui est enlevée par la conduite 15a.
La fraction hydrocarbonée enlevée par 14 est dans la gamme d'ébullitions convenant spécialement pour l'utilisation comme alimentation à une opération de cracking catalytique menée dans une unité. 15. L'unité de cracking catalytique 15 fonctionne sous des conditions qui sont courantes et bien connues des spécialistes de l'industrie du pétrole, et qui, par conséquent, ne seront pas décrites en détail. Cette unité de cracking peut être du type à lit fluide , à lit mobile ou à lit fixe. Les produits craqués formés par cette opération passent de l'unité de cracking 15 par une conduite 16 vers la tour de fractionnement 17. Dans celle-ci, les produits craqués sont séparés en une fraction de gaz, qui est
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en 19, et une fraction d'huile de chauffage qui est enlevée= par
20. Un courant secondaire relativement lourd, bouillant dans la gamme d'environ 600[deg.] à 900[deg.] est enlevé par la conduite 21 et est mélangé avec les dépôts qui quittent l'appareil de fractionnement par la conduite 22. Ces courants combinés forment un mélange hydro� carboné bouillant à peu près dans la même gamme que l'alimenta- tion vierge à préparation de cracking catalytique, c'est-à-dire, <EMI ID=9.1>
de séparer les hydrocarbures craqués suivant leurs teneurs en aromatiques. On a trouvé que, dans un tel mélange, 10 à 30% en volumes ayant le point d'ébullition le plus élevé sont extrêmement aromatiques, de l'ordre de 75 à 90% de noyaux aromatiques. Les
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matière très aromatique, qui est très soluble dans le phénol, qu' il est désirable de séparer avant un traitement d'extraction au phénol de la matière craquée, dans le but de fabriquer une huile lubrifiante de haute qualité. Lors du fonctionnement de l'appareil de fractionnement, on préfère enlever au sommet par 25 tous les
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la conduite 26. La fraction de dépôts à point d'ébullition élevé contiendra de 60 à 90% de constituants aromatiques basés sur le
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La fraction de relativement basse teneur en aromatiques, enlevée comme courant latéral 26, constitue une excellente charge de cycle catalytique et peut être totalement ou partiellement recy-�
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l'alimentation vierge venant de la conduite 14, pour être ainsi renvoyée à l'opération de cracking catalytique 15. De préférence, cependant, une majeure partie de ce courant latéral est alimentée par une conduite 29 à la tour d'extraction au phénol 30. Du phénol est introduit au sommet de la tour par une conduite 31 et extrait du'
des constituants aromatiques, hors/ mélange hydrocarboné. Du fait de la relativement basse teneur en aromatiques de la matière d'alimentation à l'unité d'extraction 30, on peut employer un volume relativement petit de phénol. Ce volume dépend évidemment de l'utilisation à laquelle la phase de raffinat est destinée. Si
on doit produire une huile lubrifiante de haute qualité, il faudra 75 à 200% en volumes de phénol, tandis que, si cette charge est extraite pour procurer une alimentation de cracking, il est nécessaire d'enlever seulement des aromatiques à noyaux les plus
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conviennent. On tiendra compte que ce rapport phénol/charge d'alimentation est nettement inférieur à celui qui est normalement employé. Comme la plupart des installations au phénol sont limitées par une capacité de récupération de solvant, la capacité de toute unité d'extraction donnée est fortement accrue en employant le procédé décrit. Comme on le verra d'un exemple ultérieur, des
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moins de phénol, lorsqu'une séparation de la fraction la plus hautement aromatique est réalisée avant extraction. Sous ces conditions, la capacité d'une unité donnée d'extraction au phénol, pour produire un raffinat de qualité donnée serait accrue d'en- <EMI ID=16.1>
La phase d'extrait hautement aromatique quitte l'unité d'extraction 30 par la--conduite 32, et après séparation convenable du solvant, le mélange hydrocarboné hautement aromatique peut être combiné avec les dépôts aromatiques quittant l'appareil de fractionnement 24 par la conduite 27a, et ce mélange est alors alimenté.dans une unité de désasphaltage au propane 39 par la conduite 34. Ou bien, ces courants peuvent être alimentés séparément à l'unité de désasphaltage. La charge d'alimentation pour l'unité de désasphaltage 33 est fournie par le résidu brut qui quitte l'appareil de distillation 10 par la conduite 15a. Du propane li-
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la teneur en asphalte du résidu brut, tandis que l'addition des
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tation de constituants métalliques, tels que sels de fer, de nickel, de vanadium, etc. Ceux-ci, précipitent avec l'asphalte et sont enlevés au bas de la tour de désasphaltage par la conduite
36. L'utilisation de l'huile de lavage hautement aromatique sert également à réduire la teneur en carbone Conradson de l'huile désasphaltée.
Des aromatiques bouillant au-dessus d'environ 600[deg.]F sont des solvants de lavage efficaces dans ce procédé de lavage, mais des aromatiques à plus bas.point d'ébullition, tels que ceux bouil-
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rents degrés dans le propane et les autres solvants de désasphaltage et sont en conséquence emportés dans le courant d'huile désas., phaltée. Lorsque de tels aromatiques sont désavantageux dans l'huile désasphaltée, le solvant de lavage devrait être soumis à un topping pour donner une huile de lavage ayant un point d'ébullition initial d'environ 950 à 1000[deg.]F.
L'huile désasphaltée est enlevée par la conduite 37 et
le propane est récupéré par des moyens habituels non représentés. L'entièreté ou une partie de l'huile désasphtaltée peuvent être
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tation pour la fabrication d'une huile lubrifiante, ou bien peuvent être envoyées à l'unité de cracking catalyti.que 15 par la conduite 39. L'absence de sels métalliques qui empoisonnent le catalyseur de cracking et la teneur relativement basse en carbone Conradson rendent cette huile spécialement avantageuse pour le dernier but cité.
La phase de raffinat de l'unité d'extraction par phénol
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des moyens habituels'non représentés. Le raffinat déphénolisé peut
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qu'un enlèvement de cire et une décoloration, pour produire une huile lubrifiante finie. Si on le désire, l'entièreté ou une partie du:raffinat peuvent être recyclés par la conduite 40 à l'unité
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d'être utilisés dans le procédé de désasphaltage, et le produit désulfuré peut être utile comme combustible hautement aromatique à faible teneur en soufre.
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L'exemple suivant illustre ce processus. Un distillât,* vierge de 21,3 de Gravité API, d'un point d'ébullition initial de
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étaient mélangées ensemble, et ce produit était extrait au phénol, comme l'était la charge de cycle totale. Les résultats de ces extractions sont données ci-après.
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Ces résultats montrent clairement que la charge de/cycle totale bouillant dans à peu près la même gamme que la charge d'alimentation peut être déparée en deux fractions: par distillation pour donner deux produits, l'un nettement inférieur en aromatiques à la charge de cycle totale, et l'autre nettement supérieur. Une extraction par solvant de la fraction à faible teneur en aromatiques donne un rendement supérieur avec des exigences plus basses en solvant et une qualité similaire de raffinat, comparativement
à une extraction de la charge de cycle totale. En éliminant les fractions les plus hautement aromatiques avant extraction, on obtient des réductions importantes des exigences en phénol.
EXEMPLE II
L'exemple suivant illustre l'utilisation d'aromatiques
à noyaux condensés de point d'ébullition élevé, comme huile de lavage dans le désasphaltage d'une charge résiduaire pour obtenir une huile désasphaltée de basse teneur métallique et de faible
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charge de cycle totale dans 1' exemple précédent était utilisé comme huile de lavage introduite près du sommet de la tour de désas-
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Les conditions de désasphaltage et les résultats d'inspection du
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Ces résultats montrent que l'utilisation de l'huile de lavage en liaison avec le désasphaltage augmente le rendement d'huile désasphaltée et améliorela qualité de celle-ci en ce qui concerne le carbone Conradson et la teneur en métaux. L'huile désasphaltée était de qualité satisfaisante pour une alimentation de cracking catalytique ou pour la fabrication d'huile lubri� fiante de qualité élevée.
Dans ces expériences, un mélange d'environ 2/3 de propane <EMI ID=34.1>
phaltage. On peut employer du propane ou"du butane pratiquement purs ou tout mélange quelconque des deux, suivant le rendement d'huile et la qualité désirée. L'augmentation de la teneur en propane du solvant ou la diminution de la température de désasphaltage servent à augmenter le rendement de désasphaltage. La quanti-
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l'alimentation résiduaire. Une augmentation de la quantité de solvant sert à améliorer la sélectivité, et la qualité de l'huile ' désasphaltée et/ou le rendement de cette huile.
La quantité d'huile de lavage aromatique peut varier de
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laire dlhuile désasphaltée étant obtenue avec des quantités accrues d'huile de lavage. Cependant, l'avantage d'utiliser plus de 30 à
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Dans l'opération d'une tour à contre-courant, l'huile de lavage est introduite au-dessus du point d'injection de l'alimentation mais en dessous du sommet de la tour, où l'huile désasphaltée est enlevés.
Bien que la présente invention ait été décrite sous un
de ses aspects en utilisant du phénol comme solvant sélectif pour
les hydrocarbures aromatiques, on comprendra évidemment que l'uti-
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dans le cadre de l'invention. Des exemples de ces solvants sélectifs sont-le furfural, le nitrobenzène et l'anhydride sulfureux liquide.
Bien qu'on ait décrit ci-avant une forme de réalisation particulière de la présente invention en même temps qu'un certain nombre de processus constituant des variantes, il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée à ces réalisations mais qui
elle englobe des équivalents qui seront évidents aux-spécialistes.
REVENDICATIONS
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nant les phases essentielles suivantes; la distillation de l'huile brute pour obtenir une fraction hydrocarbonée bouillant dans la
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king de cette fraction hydrocarbonée, le fractionnement des produits craqués pour obtenir une fraction craquée bouillant dans
la même gamme que la première fraction mentionnée, la séparation
de la fraction craquée par distillation en une fraction relativement riche en hydrocarbures aromatiques et en une fraction relativement pauvre en h�ocarbures aromatiques, et l'extraction de
cette fraction relativement pauvre en composés aromatiques avec un solvant sélectif pour obtenir un produit pratiquement exempt de composés aromatiques à noyaux condensés.
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