EP0329510B1 - Procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde et applications de ce procédé - Google Patents

Procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde et applications de ce procédé Download PDF

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EP0329510B1
EP0329510B1 EP19890400284 EP89400284A EP0329510B1 EP 0329510 B1 EP0329510 B1 EP 0329510B1 EP 19890400284 EP19890400284 EP 19890400284 EP 89400284 A EP89400284 A EP 89400284A EP 0329510 B1 EP0329510 B1 EP 0329510B1
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EP
European Patent Office
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additive
charge
deasphalting
solvent
process according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19890400284
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0329510A1 (fr
Inventor
Françoise Franck
Roben Loutaty
Pierre Maroy
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Total Marketing Services SA
Original Assignee
Total Raffinage Distribution SA
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Publication date
Application filed by Total Raffinage Distribution SA filed Critical Total Raffinage Distribution SA
Publication of EP0329510A1 publication Critical patent/EP0329510A1/fr
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
    • C10G21/003—Solvent de-asphalting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G31/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for
    • C10G31/10—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for with the aid of centrifugal force

Definitions

  • the present invention relates to a process for deasphalting a heavy hydrocarbon feed. It also relates to applications of this method.
  • heavy hydrocarbon filler is meant, within the meaning of the present invention, a filler having at 15 ° C a density greater than about 930 kg / m3, composed essentially of hydrocarbons, but also containing other chemical compounds which, in addition to carbon and hydrogen atoms have heteroatoms, such as oxygen, nitrogen, sulfur, and metals, such as vanadium or nickel.
  • This charge can be constituted, in particular, by a crude oil or a heavy oil having the density indicated above.
  • the feed can also come from the fractionation or processing of crude oil, heavy oil, oil shale or even coal. It may thus be the residue from the distillation under reduced pressure or the residue from the distillation at atmospheric pressure of the starting materials mentioned above or, for example, the products obtained by the heat treatment of these starting materials or their distillation residues.
  • the feed can also consist of fuel oil resulting from steam cracking, the residue from catalytic cracking and the residue from the pitch heat treatment.
  • the heaviest part of heavy hydrocarbon charges consists of a mixture of an oily phase and an asphalt phase.
  • the asphalt phase is the phase which precipitates by the addition of a low boiling point hydrocarbon (for example, propane, butane, pentane, hexane, heptane), the oily phase being soluble in said hydrocarbon.
  • a low boiling point hydrocarbon for example, propane, butane, pentane, hexane, heptane
  • the oily phase that is to say the lightest phase, which is economically more advantageous than the asphaltic phase. It can, in fact, serve as a catalytic cracking charge leading to the production of light products. It can also serve as a hydrotreating or hydrocracking charge. It can also serve as a filler for obtaining bases for lubricating oils. The value of these products is higher than that of the fuels and bitumens obtained from the asphalt phase.
  • heavy hydrocarbon feedstocks contain compounds having, in addition to hydrogen and carbon atoms, heteroatoms such as oxygen, nitrogen, sulfur and metals. Some of these compounds, in particular those having metals, are contained in particular in the asphaltic phase.
  • Asphaltenes like resins, have polycyclic aromatic structures. Next to the aromatic rings are thiophenic and pyridine rings. But resins have less condensed structures than asphaltenes and lower molecular weights.
  • the compounds which precipitate by addition to the charge of a saturated aliphatic hydrocarbon having from 5 to 7 carbon atoms are generally designated under the name of asphaltenes: pentane, hexane, heptane.
  • pentane, hexane, heptane pentane, hexane, heptane.
  • a hydrocarbon with a lower boiling point for example propane.
  • this distinction is conventional and it is obvious that, if a given hydrocarbon is used for treating a charge at a given temperature, it will be possible, if the hydrocarbon and the temperature are suitable, to obtain the precipitation of compounds. of the asphaltenes type. If the charge freed from asphaltenes is then treated with propane at a higher temperature, it will be possible to obtain the precipitation of the resins.
  • the oily phase and the asphaltic phase are separated, in the well-known deasphalting process, by the operation which consists in extracting the oily phase from a hydrocarbon charge using a body called "solvent" by man. art.
  • the solvent is both a solvent for the oil phase and a precipitant for the asphalt phase. In the remainder of this description, it will simply be called a solvent.
  • the deasphalting can be carried out in a single step, obtaining, in this case, an oily phase and an asphaltic phase, the latter containing both the asphaltenes and the resins. It can also be carried out in two stages, with the use of two different solvents and / or different operating conditions in the two stages. Is obtained separately, in this two-step process, the oily phase, resins and asphaltenes (see for example French Patent Application No. 2,598,716, filed May 15 1986, in the name of the Applicant).
  • the object of the present invention is therefore, in a deasphalting process, increasing the yield in the oily phase, while retaining and even improving the characteristics of this oily phase desired for the application which is targeted.
  • a "Conradson" residue measured according to standard AFNOR NFT 60-116 of less than 8% by weight is desirable.
  • the subject of the invention is a process for deasphalting a heavy hydrocarbon charge having at 15 ° C. a density greater than about 930 kg / m3, composed mainly of hydrocarbons, but also containing other chemical compounds which, in addition to carbon and hydrogen atoms, have hetero atoms, such as oxygen, nitrogen, sulfur and metals, such as vanadium or nickel, process of the type in which the load is subjected to shearing, before and / or after addition of a part of solvent, characterized in that, in combination with the use of shearing, the load is added, before and / or after said shearing, an additive consisting of a polar compound chosen from the group of esters, ethers, ketones, alcohols, amides and acids.
  • shearing is meant the application to the load, diluted or not, of a high stress.
  • the shearing can in particular be obtained by forced passage of the load, possibly containing at least part of the solvent and / or of the additive in a restriction, a convergent, an air gap, between two moving parts, one relative to the 'other, in a pipe with a narrower section than the load supply pipe or any equivalent equipment.
  • Shear can also be caused by the use of a turbine or any other means of agitation, for example in the deasphalting tower.
  • the shear In the case of the passage of the load in an air gap limited by a fixed part, the shear is given by the ratio of dx , where du is the difference in speed between the walls of the air gap and dx the distance between the parts of the air gap. This shear can then be between 103 and 106 s ⁇ 1 and, preferably, between 104 and 2.105s ⁇ 1.
  • the deasphalting operation which follows the shearing or which is carried out at the same time as this, can be carried out in one or two stages.
  • the additive used in the extraction step (s) can be, for example, a polar compound. It can be chosen, for example, from the compounds of the list given on pages C 699 and following of the Handbook of Chemistry and Physics, 65th Edition, 1984-1985, CRC Press, without this list being limiting.
  • esters can be esters, ethers, ketones, alcohols, amides or acids.
  • NMP N-methyl pyrrolidone
  • quinoline quinoline
  • nitrobenzene ethyl acetate
  • hexamethylphosphoretriamide hereinafter called hexametapol
  • the mass content of the solvent, relative to the filler can be included, for example, between 1 and 10 and preferably between 1 and 5.
  • the mass content of the additive relative to the charge can be, for example, between 0 and 1 and, preferably, between 0.01 and 0.50.
  • the upper limit is imposed by the need to obtain an oily phase of the desired quality, a viscosity suitable for application as a base for lubricating oil or a Conradson residue of less than 8% by weight for application as a catalytic cracking charge. .
  • the additive can be added to the load before shearing or between shearing and deasphalting, when these operations are carried out separately.
  • the solvent can be added to the charge before or after shearing, when shearing and deasphalting are carried out separately.
  • the heavy hydrocarbon charge to be treated is introduced via line 1 into the middle part of a liquid-liquid extractor 2.
  • This charge consists of an oil with a density at 15 ° C. higher at 930 kg / m3.
  • the load Before entering the extractor 2, the load passes through at least one restriction 3 (several can be envisaged in parallel, depending on the flow rate of the load), which causes the load to shear.
  • the device 3 operates at a temperature between 20 and 200 ° C.
  • an additive in quantity such as the mass ratio is between 0.01 and 0.50.
  • the mixture of the charge and the additive is conducted by line 5 in the device 3. On leaving the device 3, the mixture is conducted by line 5 in the extractor 2.
  • the additive can optionally be introduced into the charge via line 4 'after shearing.
  • part of said additive can be introduced via the line 4 and the other part by line 4 '. It is also possible to introduce a first additive by line 4 and a second by line 4 '.
  • the additive (s) can be introduced directly into extractor 2 via one (or more) line (s) not shown
  • the oily phase is extracted from the feedstock by a solvent, which is introduced into the extractor via line 6.
  • This solvent can in particular be an aliphatic hydrocarbon, saturated or unsaturated, having from 2 to 8 atoms carbon, preferably from 3 to 5 carbon atoms, or mixtures of hydrocarbons, called distillates, having from 2 to 8 carbon atoms, or mixtures of all the hydrocarbons mentioned above.
  • the solvent for starting up the unit comes from a source external to the unit via line 7. Losses of solvent can be compensated by an external make-up, brought in by line 7.
  • the pressure inside extractor 2 can be between 20.105 and 1.107pascal absolute, the temperature between 30 and 300 ° C, the mass rate being between 1 and 10.
  • the pressure inside l extractor can be around 40.105 pascal absolute, the head and bottom temperatures being respectively around 100 ° C and 75 ° C, the mass ratio being 3 and the additive used being quinoline.
  • This mixture is conducted, after passing through a heater 9, in an expansion tower 10, in order to separate the solvent.
  • this tower can operate at a temperature of approximately 150 ° C and at a pressure of approximately 25.105pascal absolute.
  • the solvent is collected at the top of tower 10, through line 11, which, after passing through a cooler 12, is recycled through line 6.
  • the oily phase containing the additive is collected at the bottom of tower 10, via line 13. After passing through a heater 14, this mixture is led into an expansion tower 15. In the case where the additive is quinoline, this tower operates at a temperature of approximately 280 ° C. and a pressure of approximately 2.105pascal absolute .
  • the oily phase is collected at the bottom of tower 15, via line 16, which can be used as a charge for a catalytic cracking unit or as a base of lubricating oil.
  • the additive is recovered at the top of tower 15 by line 17, which, after passing through the coolant 18, can be recycled by lines 4 or 4 '.
  • the precipitated asphalt phase containing solvent and additive is collected at the bottom of extractor 2, via line 19.
  • the mixture is led, after passage through the heater 20, in an expansion tower 21.
  • this tower can operate at a temperature of approximately 300 ° C and a pressure of around 14.105 pascal absolute.
  • the asphalt phase containing the additive is collected at the bottom of tower 21, via line 24.
  • the mixture is led, after passage through a heater 25, in an expansion tower 26.
  • this tower can operate at a temperature of approximately 340 ° C. and a pressure of approximately 1.10 5 absolute pascal.
  • the additive is collected at the top of tower 26 by line 27, which, after passing through a heater 28, can be recycled by lines 4 or 4 '.
  • Part of the solvent in line 6 can be carried to lines 1 or 5 via lines 30 and 31.
  • the hydrocarbon charge to be treated is introduced via line 51 into at least one restriction 52, which causes the charge to shear.
  • Several restrictions can be envisaged in parallel, depending on the charge rate.
  • an additive in quantity such as the mass ratio is between 0.01 and 0.50.
  • the mixture of the charge and the additive is conducted by line 54 in the device 52.
  • the additive can optionally be introduced into the charge, via line 53 ′, after shearing.
  • part of said additive can be introduced via line 53 and the other part via line 53 '. It is also possible to introduce a first additive by line 53 and a second by line 53 '.
  • the additive On leaving the device 52, which operates at a temperature between 20 and 200 ° C, the additive is removed from the mixture. For this purpose, after passing through a heater 56, the mixture is led by line 55 in an expansion tower 57 operating, in the case where the additive is quinoline, at a temperature of about 280 ° C and at a pressure of approximately 2.105 pascal absolute.
  • the shear charge collected at the bottom of the tower 57 is conducted by the line 58, after passing through a cooler 59, in the middle part of a liquid-liquid extraction tower 60, while the additive recovered at the top of the tower 60 is recycled by line 61 and by line 53, after passing through a refrigerant 62.
  • the oily phase is extracted from the feedstock by a solvent, which is introduced into the extractor via line 61.
  • This solvent can in particular be an aliphatic hydrocarbon, saturated or unsaturated, having from 2 to 8 atoms carbon, preferably 3 to 5 atoms carbon, or mixtures of hydrocarbons, called distillates, having from 2 to 8 carbon atoms, or mixtures of all the hydrocarbons mentioned above.
  • the solvent for starting the unit comes from a source external to the unit via line 62.
  • the losses of solvent can be compensated by an external make-up, brought by line 62.
  • the pressure inside the extractor 60 can be between 20.105 and 1.107 absolute pascal, the temperature between 30 and 300 ° C, the mass rate being between 1 and 10.
  • the pressure inside the extractor can be around 40.105 pascal absolute, the temperatures at the top and bottom being approximately 100 ° C and 75 ° C respectively, the mass ratio being 3.
  • the oily phase is collected via line 63 in solution in the solvent.
  • This mixture is conducted, after passing through a heater 64, in an expansion tower 65, in order to separate the solvent.
  • this tower can operate at a temperature of approximately 150 ° C and at a pressure of approximately 25.105 pascal absolute.
  • the solvent is collected at the top of the tower 65, by the line 66, which, after passing through a refrigerant 67, is recycled by the line 61.
  • the oily phase is collected at the bottom of tower 65, via line 68, which can be used as a charge for a catalytic cracking unit or as a base of lubricating oil.
  • the precipitated asphalt phase containing solvent is collected at the bottom of the extractor 60, via line 69.
  • the mixture is led, after passage through the heater 70, in an expansion tower 71.
  • this tower can operate at a temperature of about 300 ° C and a pressure about 14.105 absolute pascal.
  • the asphalt phase is collected at the bottom of tower 60, via line 74, the applications of which have been mentioned: road and industrial bitumens or fuel.
  • Part of the solvent in line 61 can be brought to line 58 by line 75.
  • Figures 3 and 4 are simplified diagrams of units implementing the method according to the invention but using a deasphalting in two stages, as described in French patent application No. 2598716 cited above.
  • an additive is introduced into a hydrocarbon feedstock contained in line 101.
  • the mixture of the additive and of the feedstock is conducted via line 103 in a shearing device 104.
  • a the output of this device the mixture is passed by line 105 in a deasphalting unit 106 in two steps as described in the French patent application No. 2 598 716. in a simplification, no represented the solvent circuits (inputs, recycling).
  • three products containing the additive are obtained: the oily phase, the resins and the asphaltenes.
  • the oily phase, the resins and the asphaltenes are collected by lines 117, 118 and 119, respectively.
  • the oily phase can, for example, serve as a catalytic cracking charge
  • the resins can be used as fuel and the asphaltenes as solid fuel after grinding.
  • an additive is introduced into a hydrocarbon feedstock contained in line 201.
  • the mixture of the additive and of the feedstock is conducted via line 203 in a shearing device 204.
  • a at the outlet of this device the mixture is conducted via line 205 in an installation for separating the additive 206.
  • the additive is collected, which is recycled by line 202 and the load sheared by line 207.
  • the charge is carried out in a two-step deasphalting installation 208, at the outlet of which the oily phase, the resins and the asphaltenes are collected by lines 209, 210 and 211 respectively.
  • This example relates to deasphalting tests carried out on a residue from the distillation under reduced pressure of the residue from the distillation under atmospheric pressure of a Statfjord crude oil from the North Sea.
  • NMP is added to the load, it is sheared, then the solvent is added.
  • FIG. 5 shows the curve of the viscosity at 100 ° C. of the oily phase as a function of the yield of said phase.
  • the curve itself is the so-called reference curve for deasphalting, without shearing and without additive of the filler used in the present example, with the solvent mentioned, by varying the temperature.
  • Tests A11, A12 and A13 show that the quantity of additive can be adjusted according to the quality of the oily phase desired.
  • Test A14 shows that, if the NMP is eliminated before the deasphalting, an oily phase of better quality is obtained (see the viscosity) than the control tests T1, T2 and T3 and with a yield at least equal to the tests T1 and T2 .
  • This latter scheme can, in particular, in addition to the gain in selectivity, make it possible to transform, with minor modifications, a deasphalting unit for the production of bases for lubricating oils into a "deep deasphalting" unit, that is to say say similar to what would be obtained in deasphalting with a solvent of higher average molecular mass, having improved selectivity and making it possible to produce deasphalted oils for catalytic cracking.
  • a simple interruption of the injection of the additive makes it possible to return to the production of bases for lubricating oils, while retaining the benefit of shearing.
  • This example relates to deasphalting tests, carried out with the same load as that of Example 1, the same solvent, the same temperature and pressure conditions, but with different additives.
  • Test B was carried out with nitrobenzene, with the following mass ratios: - solvent / filler: 3.07 - additive / charge: 0.12 - solvent + additive / filler: 3.19
  • Test C was carried out with quinoline, with the following mass ratios: - solvent / filler: 3.05 - additive / charge: 0.12 - solvent + additive / filler: 3.17
  • the additive is added to the charge, it is sheared, then the solvent is added.
  • the process according to the invention provides, in the case of the use of a light solvent for obtaining bases for lubricating oils, increased yields of bases, the viscosity of which is entirely suitable for this use.
  • This example relates to deasphalting tests carried out on a residue from the distillation under reduced pressure of the residue from the distillation under atmospheric pressure of a crude oil from Kuwait.
  • This charge is heavier than that used in Examples 1, 2 and 3 and shows that the method according to the invention can be used for different charges.
  • This example relates to deasphalting tests carried out on a residue of the distillation under reduced pressure of the residue of the distillation at atmospheric pressure of a crude oil from Kuwait, (same charge as that used in Example 4).

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Description

  • La présente invention concerne un procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde. Elle concerne également des applications de ce procédé.
  • Par charge hydrocarbonée lourde, on entend, au sens de la présente invention, une charge ayant à 15°C une masse volumique supérieure à environ 930 kg/m³, composée essentiellement d'hydrocarbures, mais contenant également d'autres composés chimiques qui, outre des atomes de carbone et d'hydrogène, possèdent des hétéroatomes, comme l'oxygène, l'azote, le soufre et des métaux, comme le vanadium ou le nickel.
  • Cette charge peut être constituée, notamment, par un pétrole brut ou une huile lourde ayant la masse volumique indiquée ci-dessus.
  • La charge peut provenir également du fractionnement ou du traitement du pétrole brut, d'une huile lourde, de schistes bitumineux ou même de charbon. Il peut s'agir ainsi du résidu de la distillation sous pression réduite ou du résidu de la distillation sous pression atmosphérique des produits de départ cités ci-dessus ou, par exemple, des produits obtenus par le traitement thermique de ces produits de départ ou de leurs résidus de distillation. La charge peut être également constituée par le fuel issu d'un craquage à la vapeur, le résidu d'un craquage catalytique et le résidu du traitement thermique du brai.
  • Une tendance est apparue, ces dernières années, à chercher à valoriser de plus en plus les produits hydrocarbonés ayant une masse volumique élevée, ce qui n'était pas le cas auparavant. Cette recherche de la valorisation des produits lourds est devenue plus pressante, car il est prévu que la demande de produits légers, comme les carburants, devrait augmenter relativement plus rapidement que celle des produits plus lourds, comme les fuels.
  • La partie la plus lourde des charges hydrocarbonées lourdes est constituée d'un mélange d'une phase huileuse et d'une phase asphaltique.
  • La phase asphaltique est la phase qui précipite par addition d'un hydrocarbure à bas point d'ébullition (par exemple, propane, butane, pentane, hexane, heptane), la phase huileuse étant soluble dans ledit hydrocarbure.
  • C'est, en fait, la phase huileuse, c'est-à-dire la phase la plus légère, qui est économiquement plus intéressante que la phase asphaltique. Elle peut, en effet, servir de charge de craquage catalytique conduisant à l'obtention de produits légers. Elle peut aussi servir de charge d'hydrotraitement ou d'hydrocraquage. Elle peut également servir de charge pour l'obtention de bases pour huiles lubrifiantes. La valeur de ces produits est plus élevée que celle des combustibles et des bitumes obtenus à partir de la phase asphaltique.
  • Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, les charges hydrocarbonées lourdes contiennent des composés possédant, outre des atomes d'hydrogène et de carbone, des hétéroatomes comme l'oxygène, l'azote, le soufre et des métaux. Certains de ces composés, notamment ceux possédant des métaux, sont contenus en particulier dans la phase asphaltique.
  • On a l'habitude de distinguer deux familles, dans les composés constituant la phase asphaltique : les résines et les asphaltènes. Les asphaltènes, comme les résines, ont des structures aromatiques polycycliques. A côté des cycles aromatiques se trouvent des cycles thiophéniques et pyridiniques. Mais les résines ont des structures moins condensées que les asphaltènes et des poids moléculaires plus faibles.
  • On désigne généralement sous le nom d'asphaltènes les composés qui précipitent par addition à la charge d'un hydrocarbure aliphatique saturé ayant de 5 à 7 atomes de carbone : pentane, hexane, heptane. Ainsi, selon la norme AFNOR NFT 60-115, la teneur en asphaltènes d'un produit est déterminée par une précipitation à l'aide du normal heptane à l'ébullition.
  • Les résines précipitent en même temps que les asphaltènes, quand on utilise un hydrocarbure de plus faible point d'ébullition, par exemple le propane. En fait, cette distinction est conventionnelle et il est évident que, si l'on emploie, pour traiter une charge, un hydrocarbure donné à une température donnée, on pourra, si l'hydrocarbure et la température sont appropriés, obtenir la précipitation de composés du type asphaltènes. Si on traite ensuite la charge débarrassée des asphaltènes par le propane à une température plus élevée, on pourra obtenir la précipitation des résines.
  • La phase huileuse et la phase asphaltique sont séparées, dans le procédé bien connu de désasphaltage, par l'opération qui consiste à extraire d'une charge hydrocarbonée la phase huileuse à l'aide d'un corps appelé "solvant" par l'homme de l'art. Le solvant est à la fois un solvant de la phase huile et un précipitant de la phase asphaltique. Dans la suite de la présente description, on l'appellera simplement solvant.
  • Le solvant peut être choisi dans le groupe constitué par:
    • les hydrocarbures aliphatiques, saturés ou non saturés, ayant de 2 à 8 atomes de carbone, seuls ou en mélange,
    • les mélanges d'hydrocarbures, appelés distillats, ayant des poids moléculaires voisins de ceux des hydrocarbures ayant de 2 à 8 atomes de carbone,
    • les mélanges de tous les hydrocarbures précédemment cités.
  • Le désasphaltage peut être effectué en une seule étape, avec obtention, dans ce cas, d'une phase huileuse et d'une phase asphaltique, cette dernière contenant à la fois les asphaltènes et les résines. Il peut également être effectué en deux étapes, avec utilisation de deux solvants différents et/ou des conditions opératoires différentes dans les deux étapes. On obtient de façon séparée, dans ce procédé en deux étapes, la phase huileuse, les résines et les asphaltènes (voir par exemple la demande de brevet français No 2 598 716, déposée le 15 Mai 1986, au nom de la Demanderesse).
  • Comme il a été dit précédemment, c'est la phase huileuse qui, économiquement, est la plus intéressante. On a donc intérêt, dans un procédé de désasphaltage, qu'il soit à une ou deux étapes, à chercher à obtenir un rendement maximum en phase huileuse. Bien entendu, cette recherche d'un rendement maximum de phase huileuse ne doit pas nuire aux caractéristiques de celle-ci, viscosité dans le cas d'une base pour huile lubrifiante, résidu Conradson et teneur en métaux dans le cas d'une charge de craquage catalytique ou encore teneur en asphaltènes et en métaux dans le cas d'une charge d'hydrocraquage.
  • La Demanderesse a déjà établi qu'il est possible d'augmenter le rendement en phase huileuse de bonne qualité en soumettant la charge à désasphalter à un cisaillement, éventuellement après et/ou avant addition d'au moins une partie du solvant. Cette invention a fait l'objet de la demande de brevet français No 86 11638, déposée le 12 Août 1986.
  • On connaît également des brevets décrivant l'utilisation de composés polaires dans un procédé de désasphaltage (voir, par exemple, le brevet français No 2 412 602).
  • La Demanderesse a maintenant apporté des perfectionnements au procédé dont les caractéristiques viennent d'être rappelées.
  • Le but de la présente invention est donc, dans un procédé de désasphaltage, l'augmentation du rendement en phase huileuse, tout en conservant et même en améliorant les caractéristiques de cette phase huileuse désirées pour l'application qui est visée. Parmi ces caractéristiques, on mentionnera, par exemple, pour une application comme charge de craquage catalytique, qu'un résidu "Conradson" (mesuré selon la norme AFNOR NFT 60-116) inférieur à 8 % en poids est souhaitable.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde ayant à 15°C une masse volumique supérieure à environ 930 kg/m³, composée essentiellement d'hydrocarbures, mais contenant également d'autres composés chimiques qui, outre des atomes de carbone et d'hydrogène, possèdent des hétéroatomes, comme l'oxygène, l'azote, le soufre et des métaux, comme le vanadium ou le nickel, procédé du type dans lequel la charge est soumise à un cisaillement, avant et/ou après addition d'une partie de solvant, caractérisé en ce que, en combinaison avec l'utilisation d'un cisaillement, on ajoute à la charge, avant et/ou après ledit cisaillement, un additif constitué par un composé polaire choisi dans le groupe des esters, des éthers, des cétones, des alcools, des amides et des acides.
  • Au sens de la présente invention, on entend par cisaillement l'application à la charge, diluée ou non, d'une contrainte élevée.
  • Le cisaillement peut être notamment obtenu par passage forcé de la charge, contenant éventuellement au moins une partie du solvant et/ou de l'additif dans une restriction, un convergent, un entrefer, entre deux pièces en mouvement l'une par rapport à l'autre, dans une conduite de section plus étroite que la conduite d'amenée de la charge ou tout équipement équivalent.
  • Le cisaillement peut également être provoqué par l'emploi d'une turbine ou de tout autre moyen d'agitation, par exemple dans la tour de désasphaltage.
  • Dans le cas du passage de la charge dans un entrefer limité par une pièce fixe, le cisaillement est donné par le rapport du dx
    Figure imgb0001
    , où du est la différence de vitesse entre les parois de l'entrefer et dx la distance séparant les pièces de l'entrefer. Ce cisaillement peut être alors compris entre 10³ et 10⁶ s⁻¹ et, de préférence, entre 10⁴ et 2.10⁵s⁻¹. L'opération de désasphaltage, qui suit le cisaillement ou qui est effectuée en même temps que celui-ci, peut être réalisée en une ou deux étapes.
  • Dans le premier cas, on obtient une phase huileuse et une phase asphaltique, dans le second cas une phase huileuse, une phase "résines" et une phase "asphaltènes".
  • Le solvant utilisé dans la (ou les) étape(s) d'extraction peut être, exemple, choisi dans le groupe constitué par :
    • les hydrocarbure aliphatiques, saturés ou non saturés, ayant de 2 à 8 atomes de carbones, seuls ou en mélange,
    • les mélanges d'hydrocarbures, appelés distillats, ayant des poids moléculaires voisins de ceux des hydrocarbures ayant de 2 à 8 atomes de carbone,
    • les mélanges de tous les hydrocarbures précédemment cités.
  • L'additif utilisé dans la (ou les) étape(s) d'extraction peut être, par exemple, un composé polaire. Il peut être choisi, par exemple, parmi les composés de la liste donnée pages C 699 et suivantes du Handbook of Chemistry and Physics, 65th Edition, 1984-1985, CRC Press, sans que cette liste soit limitative.
  • Il peut s'agir d'esters, d'éthers, de cétones, d'alcools, d'amides ou d'acides.
  • La Demanderesse a utilisé avec succès la N-méthyl pyrrolidone, ci-après dénommée NMP, la quinoléine, le nitrobenzène, l'acétate d'éthyle et l'hexaméthylphosphoretriamide, ci-après dénommé hexamétapol.
  • Le taux massique du solvant, par rapport à la charge, peut être compris, par exemple, entre 1 et 10 et de préférence entre 1 et 5.
  • Le taux massique de l'additif par rapport à la charge peut être compris, par exemple, entre 0 et 1 et, de préférence, entre 0,01 et 0,50.
  • La limite inférieure de ce domaine est justifiée par la nécessité d'avoir une proportion d'additif suffisante pour qu'elle se traduise par une augmentation appréciable du rendement de la phase huileuse.
  • La limite supérieure est imposée par la nécessité d'obtenir une phase huileuse de la qualité désirée, une viscosité convenable pour l'application comme base pour huile lubrifiante ou un résidu Conradson inférieur à 8% en poids pour l'application comme charge de craquage catalytique.
  • Les autres conditions opératoires, dans les étages de désasphaltage, peuvent être les suivantes:
    • pression comprise entre 20.10⁵ et 1.10⁷ pascal absolus,
    • température comprise entre 30 et 300°C.
  • Ces conditions varient, bien sûr, notamment selon la nature de la charge, la nature du solvant et de l'additif utilisés et l'application visée pour la phase huileuse obtenue.
  • L'additif peut être ajouté à la charge avant le cisaillement ou entre le cisaillement et le désasphaltage, lorsque ces opérations sont effectuées séparément.
  • Le solvant peut être ajouté à la charge avant le cisaillement ou après celui-ci, lorsque le cisaillement et le désasphaltage sont effectués séparément.
  • Dans la description détaillée qui va suivre, on se réfèrera aux dessins annexés, sur lesquels:
    • Les figures 1 à 4 sont des schémas non limitatifs d'unités de désasphaltage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention;
    • La figure 5 est un diagramme relatif à des exemples de mise en oeuvre de l'invention, qui sera explicité plus loin.
  • Dans l'unité de la figure 1, la charge hydrocarbonée lourde à traiter est introduite par la ligne 1 dans la partie médiane d'un extracteur liquide-liquide 2. Cette charge est constituée d'une huile de masse volumique à 15°C supérieure à 930 kg/m³.
  • Avant son entrée dans l'extracteur 2, la charge passe dans au moins une restriction 3 (on peut en envisager plusieurs en parallèle, selon le débit de la charge), qui provoque un cisaillement de la charge.
  • On peut, outre le dispositif 3, ou en remplacement, placer dans la tour 2 un moyen de cisaillement comme une turbine.
  • Le dispositif 3 fonctionne à une température comprise entre 20 et 200°C.
  • On introduit dans la charge de la ligne 1, par la ligne 4, un additif en quantité telle que le rapport massique
    Figure imgb0002

    est compris entre 0,01 et 0,50. Le mélange de la charge et d'additif est conduit par la ligne 5 dans le dispositif 3. A sa sortie du dispositif 3, le mélange est conduit par la ligne 5 dans l'extracteur 2.
  • L'additif peut éventuellement être introduit dans la charge par la ligne 4' après cisaillement. Eventuellement, une partie dudit additif peut être introduite par la ligne 4 et l'autre partie par la ligne 4'. On peut également introduire un premier additif par la ligne 4 et un second par la ligne 4'. On peut enfin introduire le ou les additif(s) directement dans l'extracteur 2 par une (ou des) ligne (s) non représentée(s)
  • Dans l'extracteur 2, la phase huileuse est extraite de la charge par un solvant, qui est introduit dans l'extracteur par la ligne 6. Ce solvant peut être notamment un hydrocarbure aliphatique, saturé ou non saturé, ayant de 2 à 8 atomes de carbone, de préférence de 3 à 5 atomes de carbone, ou les mélanges d'hydrocarbures, appelés distillats, ayant de 2 à 8 atomes de carbone, ou les mélanges de tous les hydrocarbures précédemment cités.
  • Le solvant du démarrage de l'unité provient d'une source extérieure à l'unité par l'intermédiaire de la ligne 7. Les pertes de solvant peuvent être compensées par un appoint extérieur, amené par la ligne 7.
  • La pression à l'intérieur de l'extracteur 2 peut être compris entre 20.10⁵ et 1.10⁷pascal absolus, la température entre 30 et 300°C, le taux massique
    Figure imgb0003

    étant compris entre 1 et 10.
  • Par exemple, pour un solvant contenant, en % en volume, 40% de propane et 60% d'hydrocarbures à 4 atomes de carbone (ci-après solvant C₃/40 - C₄/60), la pression à l'intérieur de l'extracteur peut être d'environ 40.10⁵ pascal absolus, les températures en tête et au fond étant respectivement d'environ 100°C et 75°C, le rapport massique
    Figure imgb0004

    étant de 3 et l'additif utilisé étant la quinoléine.
  • En tête de l'extracteur 2, on recueille par la ligne 8 la phase huileuse en solution dans le solvant et contenant l'additif.
  • Ce mélange est conduit, après passage dans un réchauffeur 9, dans une tour de détente 10, afin de séparer le solvant. Dans le cas d'un solvant C₃/40 - C₄/60 et de la quinoléine comme additif, cette tour peut fonctionner à une température d'environ 150°C et à une pression d'environ 25.10⁵pascal absolus.
  • On recueille au sommet de la tour 10, par la ligne 11, le solvant qui, après passage dans un réfrigérant 12, est recyclé par la ligne 6.
  • On recueille, au fond de la tour 10, par la ligne 13, la phase huileuse contenant l'additif. Après passage dans un réchauffeur 14, ce mélange est conduit dans une tour de détente 15. Dans le cas ou l'additif est la quinoléine, cette tour fonctionne à une température d'environ 280°C et une pression d'environ 2.10⁵pascal absolus.
  • On recueille, au fond de la tour 15, par la ligne 16, la phase huileuse qui peut être utilisée comme charge d'une unité de craquage catalytique ou comme base d'huile lubrifiante.
  • On récupère, au sommet de la tour 15, par la ligne 17, l'additif, qui, après passage dans le réfrigérant 18, peut être recyclé par les lignes 4 ou 4'.
  • On recueille, au fond de l'extracteur 2, par la ligne 19, la phase asphaltique précipitée contenant du solvant et de l'additif. Le mélange est conduit, après passage dans le réchauffeur 20, dans une tour de détente 21. Dans le cas d'un solvant C₃-40/C₄-60 et de la quinoléine comme additif, cette tour peut fonctionner à une température d'environ 300°C et une pression d'environ 14.10⁵ pascal absolus.
  • On recueille, au sommet de la tour 21, par la ligne 22, du solvant, qui, après passage dans un réfrigérant 23, peut être recyclé par la ligne 6.
  • On recueille, au fond de la tour 21, par la ligne 24, la phase asphaltique contenant de l'additif. Le mélange est conduit, après passage dans un réchauffeur 25, dans une tour de détente 26. Dans le cas où l'additif est la quinoléine, cette tour peut fonctionner à une température d'environ 340°C et une pression d'environ 1.10⁵ pascal absolus.
  • On recueille, au sommet de la tour 26, par la ligne 27, l'additif, qui, après passage dans un réchauffeur 28, peut être recyclé par les lignes 4 ou 4'.
  • On recueille, au fond de la tour 26, par la ligne 29, la phase asphaltique, dont les applications sont bien connues: bitumes routiers et industriels ou combustible.
  • Une partie du solvant de la ligne 6 peut être conduite aux lignes 1 ou 5 par les lignes 30 et 31.
  • Dans l'unité de la figure 2, la charge hydrocarbonée à traiter est introduite par la ligne 51 dans au moins une restriction 52, qui provoque un cisaillement de la charge. On peut envisager plusieurs restrictions en parallèle, selon le débit de la charge.
  • On introduit dans la charge de la ligne 51, par la ligne 53, un additif en quantité telle que le rapport massique
    Figure imgb0005

    est compris entre 0,01 et 0,50. Le mélange de la charge et de l'additif est conduit par la ligne 54 dans le dispositif 52.
  • L'additif peut éventuellement être introduit dans la charge, par la ligne 53', après cisaillement. Eventuellement, une partie dudit additif peut être introduite par la ligne 53 et l'autre partie par la ligne 53'. On peut également introduire un premier additif par la ligne 53 et un second par la ligne 53'.
  • A sa sortie du dispositif 52, qui fonctionne à une température comprise entre 20 et 200°C, on enlève l'additif du mélange. Dans ce but, après passage dans un réchauffeur 56, le mélange est conduit par la ligne 55 dans une tour de détente 57 fonctionnant, dans le cas où l'additif est la quinoléine, à une température d'environ 280°C et à une pression d'environ 2.10⁵ pascal absolus.
  • La charge cisaillée recueillie au fond de la tour 57 est conduite par la ligne 58, après passage dans un réfrigérant 59, dans la partie médiane d'une tour d'extraction liquide-liquide 60, tandis que l'additif récupéré au sommet de la tour 60 est recyclé par la ligne 61 et par la ligne 53, après passage dans un réfrigérant 62.
  • Dans l'extracteur 60, la phase huileuse est extraite de la charge par un solvant, qui est introduit dans l'extracteur par la ligne 61. Ce solvant peut être notamment un hydrocarbure aliphatique, saturé ou non saturé, ayant de 2 à 8 atomes de carbone, de préférence de 3 à 5 atomes de carbone, ou les mélanges d'hydrocarbures, appelés distillats, ayant de 2 à 8 atomes de carbone, ou les mélanges de tous les hydrocarbures précédemment cités.
  • Le solvant du démarrage de l'unité provient d'une source extérieure à l'unité par l'intermédiaire de la ligne 62. Les pertes de solvant peuvent être compensées par un appoint extérieur, amené par la ligne 62.
  • La pression à l'intérieur de l'extracteur 60 peut être comprise entre 20.10⁵ et 1.10⁷ pascal absolus, la température entre 30 et 300°C, le taux massique
    Figure imgb0006

    étant compris entre 1 et 10.
  • Par exemple pour un solvant contenant, en % en volume, 40% de propane et 60% d'hydrocarbures à 4 atomes de carbone, la pression à l'intérieur de l'extracteur peut être d'environ 40.10⁵ pascal absolus, les températures en tête et au fond étant respectivement d'environ 100°C et 75°C, le rapport massique
    Figure imgb0007

    étant de 3.
  • En tête de l'extracteur 60, on recueille par la ligne 63 la phase huileuse en solution dans le solvant.
  • Ce mélange est conduit, après passage dans un réchauffeur 64, dans une tour de détente 65, afin de séparer le solvant. Dans le cas d'un solvant C₃/40 - C₄/60 cette tour peut fonctionner à une température d'environ 150°C et à une pression d'environ 25.10⁵ pascal absolus.
  • On recueille au sommet de la tour 65, par la ligne 66, le solvant,qui, après passage dans un réfrigérant 67, est recyclé par la ligne 61.
  • On recueille au fond de la tour 65, par la ligne 68, la phase huileuse, qui peut être utilisée comme charge d'une unité de craquage catalytique ou comme base d'huile lubrifiante.
  • On recueille, au fond de l'extracteur 60, par la ligne 69, la phase asphaltique précipitée contenant du solvant.
  • Le mélange est conduit, après passage dans le réchauffeur 70, dans une tour de détente 71. Dans le cas d'un solvant C₃-40/C₄-60, cette tour peut fonctionner à une température d'environ 300°C et une pression d'environ 14.10⁵ pascal absolus.
  • On recueille, au sommet de la tour 71, par la ligne 72, du solvant, qui,après passage dans un réfrigérant 73, peut être recyclé par la ligne 61.
  • On recueille, au fond de la tour 60, par la ligne 74, la phase asphaltique, dont les applications ont été mentionnées : bitumes routiers et industriels ou combustible.
  • Une partie du solvant de la ligne 61 peut être conduite à la ligne 58 par la ligne 75.
  • Les figures 3 et 4 représentent des diagrammes simplifiés d'unités mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, mais en utilisant un désasphaltage en deux étapes, comme décrit dans la demande de brevet français no 2 598 716 citée précédemment.
  • En référence à la figure 3, par la ligne 102, on introduit un additif dans une charge hydrocarbonée contenue dans la ligne 101. Le mélange de l'additif et de la charge est conduit par la ligne 103 dans un dispositif de cisaillement 104. A la sortie de ce dispositif, le mélange est conduit par la ligne 105 dans une unité de désasphaltage en deux étapes 106 telle que celle décrite dans la demande de brevet français no 2 598 716. Dans un but de simplification, on n'a pas représenté les circuits de solvant (entrées, recyclages). On peut se reporter par exemple à la demande de brevet précitée. On obtient, à la sortie de cette installation, après séparation et recyclage du ou des solvants utilisés dans ce type de procédé de désasphaltage en deux étapes, trois produits contenant de l'additif : la phase huileuse, les résines et les asphaltènes.
  • Ces différents produits sont conduits, respectivement par les lignes 107, 108 et 109, dans des installations de séparation de l'additif, respectivement 110, 112 et 113. On recueille, par les lignes 114, 115 et 116, l'additif, qui est recyclé par la ligne 102.
  • On recueille, par les lignes 117, 118 et 119, respectivement, la phase huileuse, les résines et les asphaltènes.
  • La phase huileuse peut, par exemple servir de charge de craquage catalytique, les résines peuvent être utilisées comme fuel et les asphaltènes comme combustible solide après broyage.
  • Il faut noter qu'entre les deux étapes, on peut rajouter de l'additif et reprocéder à un cisaillement.
  • En référence à la figure 4, par la ligne 202, on introduit un additif dans une charge hydrocarbonée contenue dans la ligne 201. Le mélange de l'additif et de la charge est conduit par la ligne 203 dans un dispositif de cisaillement 204. A la sortie de ce dispositif, le mélange est conduit par la ligne 205 dans une installation de séparation de l'additif 206. On recueille, à la sortie de cette installation, l'additif, qui est recyclé par la ligne 202 et la charge cisaillée par la ligne 207.
  • La charge est conduite dans une installation de désasphaltage en deux étapes 208, à la sortie de laquelle on recueille la phase huileuse, les résines et les asphaltènes par les lignes 209, 210 et 211 respectivement.
  • Les exemples qui suivent illustrent la mise en oeuvre de l'invention et ses avantages à l'aide de différents additifs et différentes charges.
    • EXEMPLE 1
  • Cet exemple concerne des essais de désasphaltage effectués sur un résidu de la distillation sous pression réduite du résidu de la distillation sous pression atmosphérique d'un pétrole brut Statfjord de la mer du Nord.
  • Les caractéristiques de cette charge sont les suivantes:
    • masse volumique à 15°C (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-101) : 970,3 kg/m³,
    • viscosité à 100°C (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-100) : 201 mm²/s, - résidu "Conradson" (mesuré selon la norme AFNOR NFT - 116) : 11,0% en poids,
    • teneur en :
      • * asphaltènes (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60 - 115) : 2,96% en poids,
      • * soufre (mesurée par fluorescence X) : 1,30% en poids,
      • * nickel (mesurée par fluorescence X) : 78 p.p.m.,
      • * vanadium (mesurée par fluorescence X) : 17 p.p.m.
  • On effectue sur cette charge:
    • un essai témoin de désasphaltage T1, sans cisaillement de la charge et sans utilisation d'additif ;
    • un essai témoin de désasphaltage T2, avec cisaillement de la charge, mais sans utilisation d'un additif ;
    • un essai témoin de désasphaltage T3, sans cisaillement de la charge, mais avec utilisation d'un additif, la NMP;
    • différents essais selon l'invention A11, A12, A13 et A14, avec cisaillement de la charge et avec utilisation de la NMP.
  • Dans tous ces essais, on utilise un solvant ayant la composition suivante, en % en volume:
    • propane : 38,37%,
    • isobutane : 14,65%,
    • normal butane : 43,06%,
    • normal butène : 3,92%.
  • Les conditions des essais figurent dans le Tableau I ci-après:
    Figure imgb0008
  • Dans ces essais, on ajoute la NMP à la charge, on la cisaille, puis on ajoute le solvant.
  • Dans les essais T3, A11, A12 et A13, le désasphaltage a lieu en présence de la NMP. Dans l'essai A14, la NMP a été éliminée du solvant par entraînement à l'azote avant le désasphaltage.
  • Les résultats des essais figurent dans le Tableau II ci-après:
    Figure imgb0009
    Figure imgb0010
    Figure imgb0011
  • On a représenté sur la figure 5 la courbe de la viscosité à 100°C de la phase huileuse en fonction du rendement de ladite phase.
  • La courbe proprement dite est la courbe dite de référence du désasphaltage, sans cisaillement et sans additif de la charge utilisée dans le présent exemple, avec le solvant cité, en faisant varier la température.
  • On a également représenté sur cette figure des points obtenus dans les essais de l'exemple 2 suivant et qui seront explicités plus loin. Au vu des résultats et de cette figure, on constate que le procédé selon l'invention, combinant l'utilisation d'un cisaillement et d'un additif permet d'obtenir des rendements en phase huileuse meilleurs qu'avec les procédés connus n'utilisant pas cette combinaison.
  • Ainsi, si l'on compare les essais T2, T3, et A13 à l'essai T1 :
    • pour T2, le rendement en phase huileuse passe de 44,1% à 46,9%, soit un gain de 2,8% ;
    • pour T3, de 44,1% à 53,5%, soit un gain de 9,4% ;
    • pour A13, de 44,1% à 60,2%, soit un gain de 16,1%.
  • Or, en additionnant les gains de T2 et T3, on pourrait espérer 12,2%. Le résultat de 16,1% est donc complètement inattendu et imprévisible.
  • En ce qui concerne la qualité de la phase huileuse obtenue dans cet essai A13, elle est parfaitement acceptable pour une charge de craquage catalytique, même si la viscosité (68,6 mm²/s à 100°C) est trop élevée pour une base d'huile lubrifiante.
  • Les essais A11, A12 et A13 montrent que l'on peut ajuster la quantité d'additif en fonction de la qualité de phase huileuse désirée.
  • L'essai A14 montre que, si on élimine la NMP avant le désasphaltage, on obtient une phase huileuse de qualité meilleure (voir la viscosité) que les essais témoins T1, T2 et T3 et avec un rendement au moins égal aux essais T1 et T2.
  • On s'aperçoit, au vu des résultats, qu'un schéma de procédé où l'on récupère l'additif avec le désasphaltage (et après cisaillement) est plus adapté à la production de bases pour huiles lubrifiantes, alors que le schéma où l'additif est récupéré après le désasphaltage dans les phases huileuse et asphaltique est plus adapté à la production de charge pour craquage catalytique. Ce dernier schéma peut, en particulier, outre le gain de sélectivité, permettre de transformer, avec des modifications peu importantes, une unité de désasphaltage pour la production de bases pour huiles lubrifiantes en unité de "désasphaltage profond", c'est-à- dire semblable à ce que l'on obtiendrait en désasphaltage avec un solvant de masse moléculaire moyenne plus élevée, ayant une sélectivité améliorée et permettant de produire des huiles désasphaltées pour craquage catalytique. Cet aménagement une fois fait, une simple interruption de l'injection de l'additif permet de repasser en marche de production de bases pour huiles lubrifiantes, tout en gardant le bénéfice du cisaillement.
    • EXEMPLE 2
  • Cet exemple concerne des essais de désasphaltage, effectués avec la même charge que celle de l'exemple 1, le même solvant, les mêmes conditions de température et de pression, mais avec des additifs différents.
  • L'essai B a été effectué avec le nitrobenzène, avec les rapports massiques suivants :
    - solvant/charge : 3,07
    - additif/charge : 0,12
    - solvant+additif/charge : 3,19
  • L'essai C a été effectué avec la quinoléine, avec les rapports massiques suivants :
    - solvant/charge : 3,05
    - additif/charge : 0,12
    - solvant+additif/charge : 3,17
  • On ajoute l'additif à la charge, on la cisaille, puis on ajoute le solvant.
  • Les résultats figurent dans le Tableau III ci-après et sur la figure 5 .
    Figure imgb0012
  • On constate que les rendements en phase huileuse sont très bons et que, pour la quinoléine, le point C est en dessous de la courbe de référence, comme le point A14 dans l'essai précédent, ce qui veut dire que le produit est meilleur (viscosité plus faible) qu'un produit obtenu avec un même rendement, sans cisaillement et sans quinoléine.
    • EXEMPLE 3
  • Cet exemple concerne des essais de désasphaltage effectués avec la même charge que celle de l'exemple 1, mais avec un solvant différent. On effectue sur cette charge :
    • un essai de désasphaltage T5, sans cisaillement de la charge et sans utilisation d'additif ;
    • un essai de désasphaltage T6, avec cisaillement de la charge, mais sans utilisation d'additif ;
    • deux essais selon l'invention, D et E, avec cisaillement de la charge et avec utilisation d'additifs, respectivement la quinoléine et l'acétate d'éthyle.
  • Dans ces essais, on utilise un solvant ayant la composition suivante, en % en volume :
    - propane : 70,7 %,
    - isobutane : 7,3 %,
    - normal butane : 22,0 %,

       Les conditions des essais figurent dans le tableau IV ci-après :
    Figure imgb0013
    Les résultats des essais figurent dans le Tableau V ci-après :
    Figure imgb0014
  • On constate, d'après ce tableau, que, par rapport aux résultats obtenus dans les essais témoin, on obtient, avec le procédé selon l'invention, dans le cas de l'utilisation d'un solvant léger pour l'obtention de bases pour huiles lubrifiantes, des rendements accrus en bases dont la viscosité convient tout à fait pour cette utilisation.
    • EXEMPLE 4
  • Cet exemple concerne des essais de désasphaltage effectués sur un résidu de la distillation sous pression réduite du résidu de la distillation sous pression atmosphérique d'un pétrole brut du Koweit.
  • Cette charge est plus lourde que celle utilisée dans les exemples 1, 2 et 3 et montre que le procédé selon l'invention peut être utilisé pour différentes charges.
  • Les caractéristiques de cette charge sont les suivantes :
    • masse volumique à 15°C (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-101) : 1,025 kg/m³,
    • viscosité à 100°C (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-100) : 1526 mm²/s,
    • résidu "Conradson" (mesuré selon la norme AFNOR NFT 60-116) : 19,7 % en poids,
    • teneur en :
      • * asphaltènes (mesurée selon la norme AFNOR NFT 60-115) : 12,7 % en poids,
      • * soufre (mesurée par fluorescence X) : 4,43 % en poids,
      • * nickel (mesurée par fluorescence X) : 102 p.p.m.,
      • * vanadium (mesurée par fluorescence X) : 32 p.p.m.
  • On effectue sur cette charge :
    • un essai témoin de désasphaltage T7, sans cisaillement de la charge et sans utilisation d'additif ;
    • un essai témoin de désasphaltage T8, avec cisaillement de la charge, mais sans utilisation d'un additif ;
    • un essai selon l'invention F, avec cisaillement de la charge et avec utilisation de la NMP.
  • Les conditions des essais figurent dans le Tableau VI ci-après :
    Figure imgb0015
  • Les résultats des essais figurent dans le Tableau VII ci-après :
    Figure imgb0016
  • On constate que, dans l'essai F, on obtient un meileur rendement en phase huileuse que dans les essais témoin, cette phase huileuse pouvant convenir comme charge de craquage catalytique.
    • EXEMPLE 5
  • Cet exemple concerne des essais de désasphaltage effectués sur un résidu de la distillation sous pression réduite du résidu de la distillation sous pression atmosphérique d'un pétrole brut du Koweit, (même charge que celle utilisée dans l'exemple 4).
  • On effectue sur cette charge :
    • un essai témoin de désasphaltage T9, sans cisaillement de la charge et sans utilisation d'additif ;
    • un essai selon l'invention G, avec cisaillement de la charge et avec utilisation de l'héxaméthylphosphoretriamide, ci-après HMPT.
  • Les conditions des essais figurent dans le Tableau VIII ci-après :
    Figure imgb0017
  • Les résultats des essais figurent dans le Tableau IX ci-après :
    Figure imgb0018
  • On constate que, dans l'essai G on obtient un meilleur rendement en phase huile que dans l'essai témoin.

Claims (10)

  1. Procédé de désasphaltage d'une charge hydrocarbonée lourde, ayant à 15°C une masse volumique supérieure à environ 930 kg/m³, composée essentiellement d'hydrocarbures, mais contenant également d'autres composés chimiques qui, outre des atomes de carbone et d'hydrogène, possèdent des hétéroatomes, comme l'oxygène, l'azote, le soufre et des métaux, comme le vanadium ou le nickel, procédé du type dans lequel la charge est soumise à un cisaillement, avant et/ou après addition d'une partie de solvant, caractérisé en ce que, en combinaison avec l'utilisation d'un cisaillement, on ajoute à la charge, avant et/ou après ledit cisaillement, un additif constitué par un composé polaire choisi dans le groupe des esters, des éthers, des cétones, des alcools, des amides et des acides.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'additif est choisi dans le groupe constitué par la N-méthylpyrrolidone, le nitrobenzène, l'acétate d'éthyle et l'hexaméthylphosphoretriamide.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'additif est la quinoléine.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le taux massique de l'additif par rapport à la charge est jusqu'à 1 et, de préférence, compris entre 0,01 et 0,50.
  5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'additif est séparé de la charge cisaillée avant le désasphaltage.
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'additif est séparé de la phase huileuse et de la phase asphaltique après le désasphaltage.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'additif est séparé de la charge cisaillée avant le désasphaltage effectué en deux étapes.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'additif est séparé de la phase huileuse, des résines et des asphaltènes, après le désasphaltage effectué en deux étapes.
  9. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, à l'obtention d'une charge d'unité de craquage catalytique, le désasphaltage étant effectué alors que l'additif est présent dans la charge.
  10. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, à l'obtention d'une base pour huile lubrifiante, le désasphaltage étant effectué après que l'additif ait été éliminé du solvant.
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