FR2659976A1 - Craquage catalytique avec refroidissement brusque. - Google Patents

Abstract

Un refroidissement brusque efficace est réalisé dans un procédé de craquage catalytique pour udiminuer le craquage thermique. Pour obtenir des rendements en produit augmentés, l'agent de refroidissement brusque est injecté en des emplacements spéciaux et un agent de refroidissement particulier est utilisé. Dans le mode de réalisation illustré, l'agent de refroidissement brusque est injecté dans l'huile constituant le produit immédiatemeent en aval d'un séparateur grossier (106) et l'agent de refroidissement brusque comprend de l'huile de recyclage.

Description

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION

L'invention est relative au craquage catalytique et plus particulièrement à un procédé et un système pour

accroître le rendement en liquides ayant une valeur économi-

que dans une unité de craquage catalytique. Le craquage catalytique du pétrole est un procédé de raffinage important, utilisé pour produire de l'essence et d'autres hydrocarbures Pendant le craquage catalytique, la charge, qui est constituée généralement par une coupe ou fraction d'huile brute, est craquée dans un réacteur à des températures et sous des pressions de craquage catalytique, en présence d'un catalyseur, pour produire des hydrocarbures de poids moléculaire plus faible, ayant une plus grande valeur économique On utilise généralement du gazole (ou gas oil) comme charge pour le craquage catalytique Les charges de gazole contiennent typiquement de 55 % à 80 % de gazole en volume ayant un domaine d'ébullition depuis environ 3430 C jusqu'à environ 5380 C et moins de 1 % de carbone RAMS en poids Les charges de gazole contiennent également d'une

manière typique moins de 5 % en volume de naphta et d'hydro-

carbures plus légers ayant une température d'ébullition inférieure à 2210 C, de 10 % à 30 % en volume de carburant diesel et de kérosène ayant un domaine d'ébullition depuis environ 2211 C jusqu'à environ 3430 C, et moins de 10 % en volume d'huile résiduaire ayant une température d'ébullition au-dessus de 5381 C De l'huile résiduaire est parfois présente à des concentrations plus élevées ou bien ajoutée à

la charge de gazole.

Dans les unités de craquage catalytique fluide (FCCU) classiques, les produits à température élevée en provenance du réacteur à colonne montante continuent à subir des réactions de craquage thermique au-dessus de 4820 C en aval de ce réacteur à colonne montante Ces réactions de craquage thermique dégradent les produits, diminuent les rendements et produisent des gaz légers en excès qui souvent limitent d'une manière indue la capacité de production de

l'unité de craquage catalytique.

En outre, alors qu'il est souvent désirable de faire fonctionner un réacteur à colonne montante à des températures plus élevées, telles que 5521 C ou d'avantage, pour accroître l'indice d'octane de l'essence et la conversion du gazole et de l'huile résiduelle, un tel craquage à haute température augmente sensiblement la production d'éthane et de gaz combustible plus léger Cet accroissement dramatique de la production de gaz combustible peut créer un déséquilibre dans le système de gaz combustible de la raffinerie Il peut

également limiter la capacité de ces unités FCCU qui compor-

tent une capacité de compression de gaz insuffisante pour traiter la charge accrue C'est pourquoi, en dépit des avantages que présente la production accrue d'essence et un

nombre d'octane plus élevé, on a parfois réduit les tempéra-

tures de la colonne montante.

Le fonctionnement à des températures de craquage plus élevées produit des naphtas qui sont moins stables et sont plus enclins à subir des réactions d'oxydation non désirées qui forment des gommes Les méthodes antérieures pour maintenir la stabilité des naphtas craqués et pour maintenir la stabilité des essences contenant des naphtas craqués ont compris jusqu'à présent: 1) l'addition de produits chimiques constituant des antioxydants, tels que les phénylène diamines ou les phénols avec empêchement; 2) la modification des variables opératoires du procédé de craquage, tels que l'abaissement de la température de

craquage et/ou la limitation de la quantité d'huile rési-

duaire; ou 3) la limitation de la quantité de naphta craqué

mélangée à l'essence terminée.

Des exemples typiques d'unités de craquage, de régénérateurs, de catalyseurs, d'équipements et de procédés de raffinage, dans la technique du raffinage catalytique, sont donnés dans les brevets des Etats-Unis N O 2 240 160;

2.382 270; 2 382 382; 2 398 739; 2 398 759; 2 414 002;

2.422 501; 2 425 849; 2 436 927; 2 458 862; 2 669 591;

2.827 422; 2 884 303; 2 901 418; 2 981 676; 2 985 584;

3.004 926; 3 039 953; 3 290 405; 3 338 821; 3 351 548;

3 364 136; 3 513 087; 3 563 911; 3 593 968; 3 661 800;

3.676 519; 3 692 667; 3 838 036; 3 844 973; 3 850 742;

3.886 060; 3 907 661; 3 909 392; 4 043 899; 4 218 300;

4.325 817; 4 331 533; 4 332 674; 4 341 623; 4 341 660;

4.375 021; 4 446 009; 4 478 708; 4 552 645; 4 695 370;

4 764 268; 4 814 067; 4 824 557; 4 859 310; et les demandes de brevets européens N O 83 307 095 6 (n O de publication 113 180 A 2); 85 307 242 9 (n O de publication

355 A 2) et 88 309 278 5 (n O de publication 311 375 Al).

Ces unités de craquage, régénérateurs, catalyseurs, équipe-

ments et procédés de raffinage, dans la technique de craquage

catalytique, ont rencontré des succès de degrés variés.

Il est par conséquent désirable de réaliser un procédé et un système perfectionnés pour accroître le rendement en essence (naphta) dans les unités de craquage catalytique et améliorer la stabilité de l'essence qui

contient ces naphtas.

RESUME DE L'INVENTION

Un procédé et une unité de craquage catalytique perfectionnés sont fournis par l'invention, ceux-ci étant opératoires, efficaces, de rendement élevé et économiquement attractifs. Le procédé et lrunité de craquage catalytique selon l'invention comprennent le craquage catalytique d'une huile de charge, telle que gazole, huile hydrotraitée et/ou huile

résiduaire, dans un réacteur d'une unité de craquage cataly-

tique fluide (FCCU) en présence d'un catalyseur de craquage

pour produire un flux de produit effluent, craqué catalyti-

quement, d'une huile de pétrole de valeur supérieure, et,

après terminaison sensiblement complète du craquage catalyti-

que, le refroidissement brusque du courant ou flux de produit à l'extérieur et en aval du réacteur au moyen d'une ligne ou d'un injecteur de refroidissement brusque après que l'huile craquée catalytiquement est sortie et a été évacuée du réacteur, pour augmenter le rendement en naphta et essence et produire une essence plus stable Un refroidissement brusque rapide permet également d'obtenir une modification dans le

sens désiré de production de coke et de sélectivité.

De préférence, le produit réalisant le refroidisse-

ment brusque présente une expansion volumétrique, au moment de sa vaporisation, inférieure à celle de l'eau et de la

vapeur d'eau Sous la forme préférée, le produit de refroi-

dissement brusque comprend un courant d'hydrocarbure qui a été précédemment craqué ou autrement traité pour éliminer les produits les plus réactifs De préférence, le produit de refroidissement brusque doit présenter une faible réactivité thermique Des hydrocarbures précédemment craqués sont très

désirables parce qu'ils sont moins réactifs au refroidisse-

ment thermique brusque que les charges vierges n'ayant pas

subi de traitement et les charges hydrotraitées.

A cet effet, le produit de refroidissement brusque peut comprendre le kérosène, le gazole léger de four à coke,

les distillats de four à coke (CSD), les distillats hydro-

traités ou des charges vierges fraîches non traitées, telles que le gazole vierge, le naphta lourd vierge, le naphta léger vierge, mais comprend de préférence de l'huile de recyclage catalytique légère (LCCO ou LCO), de l'huile de recyclage catalytique lourde (HCCO ou HCO) ou du naphta catalytique lourd (HCN) ou toute combinaison de ces produits Le LCCO bout à une température inférieure à celle à laquelle bout HCCO, mais ces deux produits ont à peu près la même chaleur de vaporisation Pour les meilleurs résultats, le produit de refroidissement brusque comprend du LCCO qui a un poids moléculaire plus grand que l'eau Toutefois, HCCO est également très utile comme produit de refroidissement brusque

et il est moins coûteux que le LCCO.

La vapeur d'eau et l'eau ne sont en général pas désirables comme produit de refroidissement brusque parce qu'elles: -se dilatent énormément lors de la vaporisation, occupent un grand volume du réacteur, se dilatent dans les canalisations de tête, provoquent une rupture de la pression, perturbent la circulation du catalyseur,

affectent d'une manière défavorable le fonc-

tionnement du cyclone; et produisent des quantités substantielles d'eau

polluée qui doit être purifiée.

Des quantités excessives de vapeur dreau sont également exigées pour un refroidissement brusque à la vapeur d'eau. Le naphta léger (naphta léger vierge, naphta catalytique léger, naphta léger de four à coke, etc) n'est

également en général pas désirable comme produit de refroi-

dissement brusque parce qu'il occupe trop de volume dans le réacteur En outre, le naphta léger est un produit de mélange dans l'essence et il n'est pas désirable de craquer le naphta léger pour aboutir à des hydrocarbures de moindre valeur économique. L'huile décanté (DCO) n'est en général pas désirable comme produit de refroidissement brusque du fait qu'elle a tendance à donner du coke Du catalyseur dans le-DCO peut également provoquer une érosion des parois internes du

réacteur et des canalisations.

L'huile résiduaire n'est également pas désirable comme produit de refroidissement brusque du fait qu'elle a

tendance à former du coke et à boucher les canalisations.

Les produits de refroidissement brusque constitués par des hydrocarbures liquides sont préférés aux produits de refroidissement brusque gazeux pour obtenir le bénéfice de la chaleur de vaporisation des produits de refroidissement

brusque liquides De préférence, le produit de refroidisse-

ment brusque liquide est injecté dans le courant de produit en une quantité s'étendant de 2 % à 20 %, de préférence de % à 15 %, du débit d'écoulement en volume de l'huile

constituant la charge afin d'obtenir les meilleurs résultats.

D'une manière avantageuse, le refroidissement brusque diminue la température du courant de produit et minimise le craquage

thermique Le refroidissement brusque peut également accroî-

tre la conversion de l'huile de charge en huile de meilleure

qualité et augmenter l'indice d'octane de l'essence.

Le kérosène, le gazole de coke et les distillats hydrotraités sont moins avantageux, pour constituer des agents de refroidissement brusque, tels que le LCCO et le HCCO L'azote liquide peut être utilisé comme agent de refroidissement brusque, mais il est très coûteux et présente

une expansion volumétrique indésirable.

Le LCCO et le HCCO possèdent une grande capacité pour absorber de la chaleur, améliorent les opérations et n'accroissent pas d'une manière notable les coûts des services opératoires, de maintenance et de traitement des résidus LCCO et HCCO constituent d'excellents agents de refroidissement brusque étant donné qu'ils sont facilement disponibles dans les raffineries, qu'ils sont économiques et stables, ont une faible expansion volumique, réalisent une élimination d'une chaleur qui est récupérable et ont une faible tendance à former du coke Le refroidissement brusque avec de l'huile de recyclage peut diminuer la quantité de coke produit Le refroissement brusque au moyen d'huile de recyclage permet également le craquage à haute température sans perte d'hydrocarbures plus intéressantes et sans apporter de dommages aux cyclones internes, aux chambres pressurisées ou aux parois réfractaires D'une manière hautement désirable, le refroidissement brusque au moyen d'une huile de recyclage diminue substantiellement la

production de gaz combustible.

Dans le procédé préféré, le catalyseur cokéfié est séparé de l'huile ayant subi une amélioration, par séparation grossière dans un séparateur de catalyseur et de vapeur, tel

qu'un cyclone simplifié, et l'huile améliorée est immédiate-

ment soumise à un refroidissement brusque pour diminuer le craquage thermique de l'huile améliorée, qui conduirait à des produits hydrocarbures de moindre valeur et à des gaz

d'hydrocarbure légers D'une manière désirable, le refroidis-

sement brusque est réalisé en aval d'un réacteur à colonne montante et de la sortie du produit sous forme de vapeur du cyclone simplifié de l'unité de craquage catalytique Il est plus efficace et plus économique d'ajouter l'agent de refroidissement brusque à l'huile craquée catalytiquement

après une séparation grossière du catalyseur et de l'huile.

Les volumes de refroidissement brusque nécessaires et les

coûts de pompage sont également diminués.

Dans l'un des modes de réalisation illustrés, le refroidissement brusque est réalisé en amont du récipient de libération et de stripage (ou revaporisation) Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'unité de craquage catalytique comporte un cyclone simplifié externe disposé entre le réacteur à colonne montante et le récipient de libération et de stripage, l'agent de refroidissement brusque étant injecté immédiatement en aval de la sortie de la vapeur

(qui constitue le produit) du cyclone simplifié externe.

Dans d'autres modes de réalisation illustrés, l'unité de craquage catalytique comporte un récipient de dégagement (unité de dégagement) avec un séparateur simplifié interne, l'agent de refroidissement brusque étant injecté dans l'unité de dégagement immédiatement en aval et à proximité de la ou des sorties de la vapeur (produit) du séparateur simplifié interne Le séparateur simplifié interne peut comprendre un cyclone interne ou un séparateur en forme de pot ou boîte ouverte renversé Un séparateur balistique et d'autres séparateurs par inertie peuvent également être

utilisés.

Avantageusement, du fait du refroidissement brusque, la sélectivité du coke peut être diminuée et moins de coke produit dans la portion de phase diluée du récipient de dégagement et de stripage Le catalyseur cokéfié usé est régénéré dans un régénérateur et il est recyclé vers le réacteur à colonne montante D'une manière désirable, au cours du procédé nouveau à refroidissement brusque, la

température de régénération du régénérateur est diminuée.

Dans le mode de réalisation préféré, le régénérateur fonc-

tionne avec une combustion complète du CO (monoxyde de carbone), ce qui régénère le catalyseur cokéfié en présence d'un gaz supportant la combustion, tel que l'air, comprenant de l'oxygène moléculaire en excès par rapport à la quantité stoechiomètriquement exigée pour la combustion complète du coke sur le catalyseur cokéfié pour donner du bioxyde de carbone Le régénérateur peut également fonctionner avec une

combustion partielle du CO.

Le terme "conversion", tel qu'utilisé dans le présent texte, signifie la disparition relative de la quantité de charge qui bout au-dessus de 2210 C. Le terme "sélectivité du coke", tel qu'utilisé dans le texte) désigne le rapport du rendement en coke par rapport

à la conversion.

Une explication plus détaillée est fournie dans la

description ci-après et les revendications annexées, considé-

rées en conjonction avec les dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La Figure 1 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une unité de craquage catalytique avec un cyclone externe;

La Figure 2 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une autre unité de craquage catalytique avec un cyclone externe;

La Figure 3 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une partie d'une raffinerie de pétrole;

La Figure 4 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une autre partie de la raffinerie de pétrole;

La Figure 5 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une unité de cokerie; La Figure 6 est un diagramme d'écoulement schémati- que d'une unité de craquage catalytique; Les Figures 7 et 8 sont des graphiques de la température du produit pour différentes quantités d'agent de refroidissement brusque (à la pression de 248 246 pascals); La Figure 9 est un graphique du volume de l'agent de refroidissement brusque par rapport au volume de produit; Les Figures 10 et 11 sont des graphiques montrant

les effets d'un refroidissement brusque initial dans diffé-

rentes unités de craquage catalytique;

La Figure 12 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une unité de craquage catalytique avec un séparateur simplifié interne; La Figure 13 est une coupe de l'unité de dégagement de la Figure 12, prise sensiblement selon la ligne 13-13 de la Figure 12; La Figure 14 est une coupe fragmentaire agrandie d'une unité de dégagement avec un pot renversé et des canalisations du refroidissement brusque, prise sensiblement selon la ligne 14-14 de la Figure 15;

La Figure 15 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une unité de craquage catalytique avec un réacteur à colonne montante centrale et un séparateur simplifié interne comprenant un pot renversé; et

La Figure 16 est un diagramme d'écoulement schémati-

que d'une autre unité de craquage catalytique avec un

séparateur simplifié interne.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES

Lors du raffinage, du pétrole brut entier, tel quel, non raffiné, est aspiré à partir d'un réservoir ou bac de stockage souterrain 10 (Figure 3) , par une pompe 12 et il est pompé à travers la canalisation d'alimentation 14 dans une ou plusieurs unités de désalage 16 pour éliminer les particules, telles que le sable, le sel et les métaux, du pétrole ou huile L'huile désalée est envoyée, à travers la canalisation 18 d'entrée du four, dans un four tubulaire 20, dans lequel il est chauffé à une température de l'ordre de 400 C, à une pression comprise entre 858 112 et 1 372 980 pascals L'huile chauffée est extraite du four à travers une canalisation de sortie 22

par une pompe 24 et elle est pompée, à travers la canalisa-

tion d'alimentation 25, vers la tour de distillation primaire

26.

L'huile chauffée pénètre dans la zone de vaporisa-

tion instantanée de la tour de distillation atmosphérique primaire, four tubulaire, ou unité de pétrole ou huile brut 26 avant d'atteindre sa section de rectification supérieure ou sa section inférieure de stripage La tour primaire fonctionne de préférence sous une pression inférieure à 411 900 pascals Dans la tour primaire, l'huile chauffée est séparée en fractions constituées par du gaz humide, du naphta léger, du naphta intermédiaire, du naphta lourd, du kérosène, du gazole vierge et du brut réduit primaire Une portion du gaz humide, du naphta et du kérosène est soumise de préférence à un reflux (recyclage) par retour à la tour primaire afin

d'améliorer le fractionnement et le rendement.

Du gaz humide est soutiré de la tour primaire 26 à travers une canalisation 28 à gaz humide en tête Du naphta

léger est retiré de la tour primaire à travers une canalisa-

tion 29 à naphta léger Du naphta intermédiaire sort de la

tour primaire par une canalisation 30 à naphta intermédiaire.

Du naphta lourd sort de la tour primaire 26 par une canalisa-

tion 31 à naphta lourd Du kérozène et de l'huile pour il produire du carburant pour réacteurs et de l'huile pour fours sont retirés de la tour primaire à travers une canalisation à kérosène 32 Une partie du kérosène et/ou du naphta léger

peut être envoyée à une canalisation 186 à agent de refroi-

dissement brusque (Figure 1) pour constituer une partie de l'agent de refroidissement brusque, si on le désire Du gazole atmosphérique vierge primaire est soutiré de la tour primaire à travers une canalisation 33 à gazole primaire et il est pompé vers l'unité de craquage catalytique fluide (FCCU), référencée 34 sur la Figure 4, parfois à travers une

unité d'hydrotraitement catalytique de la charge.

Du brut réduit primaire est déchargé à partir de la partie inférieure de la tour primaire 26 (Figure 3) par une canalisation 35 de brut réduit primaire Le brut réduit primaire dans la canalisation 35 est pompé par une pompe 36 vers un four 38 dans lequel il est chauffé par exemple à une température d'environ 270 WC à une température d'environ 400 'C Le brut réduit primaire chauffé est véhiculé, à travers une canalisation 40 d'évacuation du four, dans la zone de vaporisation instantanée de la tour sous vide 42 à

four tubulaire ou directement au réacteur FCU.

La tour sous vide 42 à four tubulaire (Figure 3) fonctionne de préférence sous une pression comprise entre 4 666 et 6 666 pascals De la vapeur d'eau peut être injectée

dans la partie basse de la tour sous vide par une canalisa-

tion 44 à vapeur d'eau Dans la tour sous vide, du gaz humide ou du condensat sous vide est soutiré à partir du sommet de la tour par une canalisation 46 à gaz humide de tête Du gazole sous vide lourd et/ou léger est retiré à partir de la partie médiane de la tour sous vide par une canalisation 48 à gazole et peut être envoyé à l'unité d'hydrotraitement catalytique de la charge (CFHU), référencée 49 sur la Figure 4, ou au réacteur à colonne montante Du brut réduit sous vide est retiré à partir de la partie inférieure de la tour sous vide 42 (Figure 3) par une canalisation 50 à brut réduit sous vide Le brut réduit sous vide, appelé également résiduaire ou huile résiduaire, présente typiquement un point

d'ébullition initial voisin d'environ 538 WC.

Une partie du résiduaire peut être pompée et envoyée à l'unité FCCU 34 (Figure 4) par la canalisation 52 à résiduaire de FCCU ou améliorée en qualité dans une unité d'hydrotraitement du résiduaire (RHU) comprenant une série de réacteurs à lit expansé avec bouillonnement Du gazole léger (LGO) provenant de l'unité RHU peut également être envoyé à l'unité FCCU 34 par une canalisation 54 à LGO de RHU Une partie du résiduaire peut être pompée vers l'unité de formation de coke 56 par une canalisation 58 à résiduaire à cokéfier. L'unité de cokéfaction 56 (Figure 5) comprend un

-15 four à coke ou tambour à coke 62 et une tour combinée 64.

Dans le four à coke 62, les produits de queue de la tour sous vide sont cokéfiés à une température de cokéfaction d'environ 479 WC à environ 491 WC sous une pression d'environ 68 940 à environ 342 715 Pa Du coke est soutiré du four à coke 62 à travers un toboggan, une conduite ou une canalisation 66 et il est transporté à une zone de stockage du coke pour être utilisé comme combustible solide On peut soutirer des vapeurs des produits de la cokéfaction à partir du four à coke 62 par une canalisation 68 à vapeurs de cokéfaction et ces vapeurs sont fournies à une tour de cokéfaction combinée 64 Dans la tour de cokéfaction combinée 64, les vapeurs du produit de cokéfaction peuvent être séparées en fractions de gaz de cokéfaction, de naphta de cokéfaction, de gazole de cokéfaction léger, de distillat de cokéfaction (distillat de four de cokéfaction) et de gazole de cokéfaction lourd Du gaz de cokéfaction peut être soutiré depuis la tour combinée 64 par une canalisation 70 à gaz de cokéfaction Du naphta de cokéfaction peut être soutiré de la tour combinée 64 par une canalisation 72 à naphta de cokéfaction Du distillat de cokéfaction peut être soutiré à partir de la tour combinée 64 par une canalisation 73 à distillat de four de cokéfaction (CFD) Du gazole de cokéfaction léger peut être soutiré de la tour combinée 64 par une canalisation 74 à gaz de cokéfaction

et envoyé à l'unité FCCU 34 (Figure 4) ou à l'unité d'hydro-

traitement catalytique de la charge (CFHU) 49 Une partie du distillat de four à coke (distillat de cokéfaction), du gazole de cokéfaction léger et/ou du gaz de cokéfaction peut être envoyée à la canalisation 186 à agent de refroidissement brusque pour être utilisée comme une partie de l'agent de refroidissement brusque, si on le désire Du gazole de cokéfaction lourd peut être soutiré de la tour combinée 64 (Figure 5) par la canalisation 76 à gazole de cokéfaction

lourd et hydrotraité dans l'unité d'hydrotraitement catalyti-

que de la charge (CFHU) 49 (Figure 4) avant d'être craqué

catalytiquement dans le craqueur catalytique (FCCU) 34.

Du gazole de cokéfaction lourd provenant de la canalisation 76 à gazole de cokéfaction lourd (Figure 5) et du gazole sous vide léger et/ou du gazole sous vide lourd en provenance de la canalisation 48 à gazole sous vide (Figure 3) sont transportés au réacteur 100 à colonne montante, ou, en variante, au réacteur d'hydrotraitement catalytique de la charge ou unité d'hydrotraitement catalytique de la charge (CFHU) 49 (Figure 4) dans lequel ils sont hydrotraités au

moyen d'hydrogène provenant de la canalisation 78 d'alimenta-

tion en hydrogène sous une pression absolue comprise entre la pression atmosphérique et 13 729 800 Fa, de préférence entre 6.864 900 et 12 356 820 Pa, à une température comprise entre 3431 C et 4001 C en présence d'un catalyseur d'hydrotraitement Le gazole hydrotraité est déchargé par une canalisation 80 d'évacuation de l'unité d'hydrotraitement catalytique de la

charge et envoyé au craqueur catalytique (FCCU) 34.

Le réacteur de craquage catalytique 34 de la Figure 1 comporte un réacteur 100 avec une colonne verticale allongée et dressée ayant une portion supérieure 102 et une portion inférieure 104 Le catalyseur de craquage et l'huile de charge sont mélangés à la partie inférieure du réacteur à colonne montante Le craqueur catalytique (réacteur à colonne montante) 100 provoque le craquage catalytique de l'huile de charge en présence d'un catalyseur de craquage dans des conditions de craquage catalytique pour produire un produit sortant de meilleure qualité Le flux d'huile craquée catalytiquement contient des particules de catalyseur de

craquage usé ayant subi une cokéfaction.

Un séparateur par inertie, comprenant un cyclone simplifié externe 106 (Figure 1), est connecté à la portion supérieure du réacteur 100 à colonne montante et communique avec cette partie à travers une canalisation 105 d'entrée du cyclone Le cyclone simplié externe 106 est positionné autour de la portion supérieure 102 du réacteur 100 à colonne montante, à un même niveau que celui-ci Le cyclone simplifié effectue une séparation grossière du catalyseur cokéfié à partir de l'huile craquée catalytiquement De préférence, une proportion d'au moins 92 % à 98 % du catalyseur cokéfié dans l'huile est éliminée par le cyclone simplifié 106 Disposé en aval du cyclone externe 106, se trouve un récipient ou unité

de dégagement dressé 108.

Le récipient de dégagement 108 (Figure 1) dégage et sépare une quantité substantielle du catalyseur cokéfié restant à partir de l'huile craquée catalytiquement Le récipient de dégagement 108 fonctionne à une température de 4820 C à 5240 C Le récipient de dégagement 108 comporte une portion supérieure 110 à phase diluée avec au moins un cyclone interne 112, une canalisation de sortie 113 pour le produit sortant, une portion inférieure 114 à phase dense et une section de stripage 116 réalisant une unité de stripage dans laquelle les hydrocarbures volatils subissent un stripage ou revaporisation à partir du catalyseur cokéfié La section destripage ou revaporisation peut comporter des chicanes ou des organes de déviation interne 115 Des canalisations et des injecteurs 117 de vapeur d'eau de

stripage sont connectés à l'unité de stripage 116.

S'étendant à partir de la portion supérieure du cyclone externe 106 (Figure 1), une canalisation 118 de sortie du cyclone constitue une partie de la canalisation 119 à courant de produit La canalisation 118 à courant de produit comporte une section supérieure horizontale 118, une

section intermédiaire verticale 120, une section intermé-

diaire horizontale 122 et une section allongée verticale 124 qui constitue une branche descendante à courant de produit s'étendant vers le bas à travers la portion supérieure à phase diluée 110 du récipient de dégagement 108 vers la section supérieure de la portion 114 à phase dense La

branche descendante 124 à courant de produit, avec un sépara-

teur par inertie interne, fournissent une sortie 126,

disposée dans la section intermédiaire de la portion supé-

rieure à phase diluée du récipient de dégagement 108 et avec laquelle elle communique La canalisation 118 à courant de produit constitue une canalisation d'entrée pour un récipient de dégagement, qui s'étend entre le cyclone externe 116 et la portion supérieure à phase diluée 110 du récipient de

dégagement 118, en les connectant et en les faisant communi-

quer. Une canalisation à catalyseur épuisé, constituant une sortie du cyclone, conduite et toboggan à cet effet forme une branche descendante 128 pour le catalyseur qui s'étend dans la portion inférieure 114 à phase dense voisine de la section 116 de stripage du récipient de dégagement 108 La branche descendante 128 à catalyseur comporte une section supérieure verticale 130, une section intermédiaire inclinée 132, une section inférieure inclinée 134 et une section d'extrémité plongeante verticale 136 avec une ouverture de sortie 137 Une canalisation 138 d'aération à vapeur d'eau peut être connectée à la section supérieure verticale 130 Une canalisation 139 à vapeur d'eau de fluidisation peut être connectée à la section inférieure

inclinée 134.

Un régénérateur 140 (Figure 1) comprenant un récipient de régénération 142 est disposé au-dessus du récipient de dégagement 108 Le régénérateur 140 brûle substantiellement et régénère le catalyseur cokéfié usé en présence d'un gaz contenant de l'oxygène et soutenant la combustion, tel que l'air Une tubulure de remontée allongée, dressée verticalement 144 constitue un élévateur et une canalisation pour le catalyseur usé, qui s'étend vers le bas

à partir de la portion inférieure du récipient de régénéra-

tion 142 par l'intermédiaire de la section médiane de la portion 114 à phase dense du récipient de dégagement 108, pour transporter le catalyseur cokéfié depuis le récipient de dégagement 108 jusqu'au récipient de régénération de tête 142 Un injecteur 146 d'air de remontée est positionné au voisinage de l'extrémité inférieure de la tubulure de remontée 144 pour injecter de l'air qui soulève et transporte le catalyseur usé jusqu'au récipient de régénération 142, ce

qui facilite la combustion du catalyseur cokéfié Le réci-

pient de régénération 142 peut comporter des cyclones internes 148 et 150, une bague supérieure 152 de vapeur d'eau à phase diluée, une canalisation de tête 154 pour le gaz de balayage, une bague inférieure de combustible gazeux à phase

dense et une canalisation 158.

Le catalyseur régénéré est évacué par un ensemble de canalisation, conduite et toboggan 160 d'évacuation du catalyseur (Figure 1) vers un puits d'évacuation et récipient de tête 162 avec éventuellement une bague 164 à air dans la

partie inférieure pour compenser l'accroissement de pression.

Une tubulure verticale 166 pour le catalyseur régénéré s'étend vers le bas à partir du puits d'évacuation 162 vers une vanne coulissante 168 Une canalisation 170 pour le catalyseur régénéré, disposée horizontalement, est connectée à la portion inférieure 104 du réacteur 100 à colonne montante, pour transporter le catalyseur régénéré jusqu'à ce réacteur à colonne montante Une canalisation à vapeur d'eau de fluidisation peut être connectée à la canalisation à catalyseur régénéré sous la vanne coulissante 168 Une canalisation 172 d'air d'aération peut être connectée à la portion médiane de la tubulure verticale 166 pour le cataly-

seur régénéré.

Une canalisation 176 de vapeur d'eau d'aération (Figure 1) peut également être connectée à la portion inférieure 104 du réacteur 100 à colonne montante Des tuyères d'injection 178 (F Igure 1) peuvent être disposées à la partie inférieure 104 du réacteur 100 à colonne montante pour injecter l'huile de charge dans le réacteur à colonne

montante Dans le mode de réalisation illustré, une canalisa-

tion combinée 180 d'huile de charge est connectée aux tuyères 178 et à la canalisation 33 d'huile de charge fraîche Une

canalisation 182 pour l'huile de recyclage peut être connec-

tée à la canalisation combinée 180 d'huile de charge, avec laquelle elle communique, pour fournir de l'huile de cyclage catalytique lourde (HCCO), de l'huile décantée (DCO) et/ou de l'huile sous forme d'un coulis au réacteur 100 à colonne

montante, en une proportion allant jusqu'à 40 %, de préfé-

rence de 5 à 10 %, en volume de charge fraîche, dans la canalisation 33 d'huile de charge fraîche La température du régénérateur est abaissée d'environ 0,55 à environ 11,110 C,

par refroidissement brusque au moyen d'huile de recyclage.

Une canalisation 184 d'injection d'agent de refroi-

dissement brusque constituée par de l'huile de recyclage catalytique, comportant une canalisation d'injection de LCCO et/ou une canalisation d'injection de HCCO, avec une section

d'injection verticale 186 pour l'huile de cyclage catalyti-

que, s'étend vers le bas et connecte avec communication celle-ci avec la section verticale 120 de la canalisation d'entrée 118 du récipient de dégagement pour injecter une huile de recyclage légère (LCCO) constituant l'agent de

refroidissement brusque, et/ou une huile de recyclage cataly-

tique lourde ACCO, constituant l'agent de refroidissement brusque, dans les produits hydrocarbures après que ces produits sont sortis du cyclone 106 en aval du réacteur 100 à colonne montante et avant que ces produits aient pénétré dans le récipient de dégagement 108 L'agent de refroidisseemnt brusque réduit au minimum et inhibe un craquage

thermique substantiel du flux de produit d'huile grossiè-

rement séparée, catalytiquement craquée, ce qui donnerait des

hydrocarbures ayant moins de valeur, tels que du gaz combus-

tible Le refroidissement bruque par l'huile de recyclage arrête environ 75 % à 90 % du craquage thermique de l'huile constituant le produit et améliore en même temps le rendement en naphta pour accroître la production d'essence Pendant le refroidissement brusque, la température du flux de produit, c'est-à-dire de l'huile, qui est déchargée depuis le cyclone simplifié 106 est abaissée d'environ 170 C à environ 1110 C, de préférence d'environ 280 C à environ 440 C, de manière à atteindre une gamme de 4821 C à environ 5000 C. Le refroidissement brusque par l'huile de recyclage

améliore la conversion de l'huile de charge en huile amélio-

rée et accroît l'indice d'octane de l'essence Le taux d'injection de lragent de refroidissement brusque en volume s'étend de 2 % à 20 %, de préférence de 5 % à 15 %, par rapport au débit d'entrée de l'huile de charge dans le réacteur 100 à colonne montante Avantageusement, moins de coke est produit dans la portion 110 à phase diluée du récipient de dégagement 108 Moins de gaz combustible en C 2 est également produit pendant le refroidissement brusque par

l'huile de cyclage.

Le mélange et la vaporisation de l'agent de refroi-

dissement brusque peuvent être avantageusement améliorés et réalisés en moins de 5 secondes, de préférence en moins de 3 secondes, en pulvérisant l'agent de refroidissement brusque

au moyen d'un ou plusieurs injecteurs d'agent de refroidisse-

ment brusque atomisé pour réaliser un refroidissement brusque par contact rapide et assurer un mélange rapide L'agent de refroidissement brusque est injecté avec une vitesse vers le bas de 15 à 30 m/s avec une durée de séjour de 0,1 à 5 secondes, de préférence de moins de 0,2 seconde Des pertes d'agent de refroidissement bruque doivent être évitées. Des milieux de refroidissement brusque à haut point d'ébullition améliorent la récupération d'énergie L'agent de refroidissement brusque peut être préchauffé, de préférence au-dessus de 100 'C, pour améliorer la récupération de chaleur et réduire au minimum les pertes de chaleur L'agent de refroidissement brusque est pulvérisé dans la canalisation externe 118 de sortie de vapeur de cyclone pour refroidir rapidement les produits avant qu'ils pénètrent dans la phase

diluée du récipient du réacteur.

Pour obtenir les meilleurs résultats, on injecte l'agent de refroidissement brusque aussitôt que la réaction s'est terminée et de préférence immédiatement après que les particules de catalyseur cokéfiées ont été grossièrement séparées du flux de produit constitué par l'huile craquée catalytiquement De plus faibles quantités d'agent de refroidissement brusque sont nécessaires après séparation du

catalyseur plutôt qu'avant la séparation du catalyseur.

On a constaté d'une manière inattendue et avec surprise que l'utilisation d'huile de recyclage comme agent de refroidissement brusque augmente le rendement en naphta de grande valeur et peut améliorer la production de coke et la sélectivité. Il apparaît que la conversion de gazole au-delà du réacteur à colonne montante est sensiblement terminée dans

le cyclone simplifié dans lequel le catalyseur est présent.

La production d'un excès de gaz combustible a été antérieu-

rement associée à une longue durée de résidence dans la portion à phase diluée du récipient de dégagement, en tant que résultat du craquage thermique avant l'addition de l'huile de recyclage en tant qu'agent de refroidissement brusque.

On peut envoyer le catalyseur de craquage catalyti-

que régénéré au réacteur 100 à colonne montante (Figure 1)

par une canalisation 170 à catalyseur récupéré respective-

ment Du catalyseur d'appoint frais peut être ajouté au régénérateur 140 Dans le réacteur FCC à colonne montante, la charge hydrocarburée est vaporisée en étant mélangée avec le catalyseur de craquage chaud et la charge est craquée catalytiquement en donnant des hydrocarbures de plus faible poids moléculaire et de plus grande valeur économique Les températures dans le réacteur 100 à colonne montante peuvent être comprises entre environ 4820 C et environ 6501 C, de préférence entre environ 510 'C et environ 5600 C, sous une pression absolue comprise entre la pression atmosphérique et environ 343 245 Pa La vitesse spatiale horaire en poids (WHSV) dans le réacteur à colonne montante peut être comprise entre environ 5 et environ 200 La vitesse des vapeurs d'huile dans le réacteur à colonne montante peut être

comprise entre environ 1,5 m/s et environ 30 m/s.

Les catalyseurs de craquage convenables comprennent, sans que la liste soit limitative, ceux contenant de la silice et/ou de l'alumine, y compris ceux du type acide Le

catalyseur de craquage peut contenir d'autres oxydes métalli-

ques réfractaires, tels que la magnésie ou la zircone Les catalyseurs de craquage préférés sont ceux contenant des

aluminosilicates cristallins des zéolites, des tamis molécu-

laires, en une quantité suffisante pour accroître d'une manière substantielle l'activité de craquage du catalyseur, par exemple entre environ l et environ 50 % en poids Les aluminosilicates cristallins peuvent avoir des rapports molaires silice/alumine d'au moins 2/1, par exemple d'environ 2/1 à 12/1, de préférence d'environ 4/1 à 6/1, pour les meilleurs résultats Les aluminosilicates cristallins sont généralement disponibles ou fabriqués sous la forme sodique et un tel composé est de préférence réduit, par exemple, à moins d'environ 4 % et même moins d'environ 1 % en poids, par échange avec des ions hydrogène ou des précurseurs de

l'hydrogène, tels que des ions ammonium ou des ions métalli-

ques polyvalents Les métaux polyvalents convenables compren-

nent le calcium, le strontium, le baryum et les métaux des terres rares, tels que le céryum, le lanthane, le néodyme et/ou des mélanges existant dans la nature des métaux des terres rares De telles matières cristallines sont aptes à conserver leur structure de pores dans les conditions de température élevée de la fabrication du catalyseur, du traitement des hydrocarbures et de la régénération du catalyseur Les aluminosilicates alcalins présentent souvent

une structure de pores uniforme, les pores ayant une dimen-

sion extrêmement petite avec un diamètre transversal des pores d'environ 0,6 à 2 nm, de préférence d'environ

1 à 1,5 nm Les catalyseurs de craquage à base de silice-

alumine comportant une proportion majeure de silice, par exemple environ 60 % à 90 % en poids de silice et environ % à 40 % en poids d'alumine, conviennent pour le mélange avec l'aluminosilicate alcalin ou pour l'usage de catalyseur de craquage D'autres catalyseurs de craquage et d'autres dimensions de pores peuvent être utilisés Le catalyseur de craquage peut également comporter ou être essentiellement constitué par un promoteur ou catalyseur qui brûle le monoxyde de carbone (CO), tel qu'un catalyseur à base de platine, pour accroître la combustion du monoxyde de carbone

dans la phase dense du régénérateur 140.

Du catalyseur usé contenant des dépôts désactivants de coke est retiré du récipient de dégagement 108 et remonté à travers le tube montant 144 pour le catalyseur épuisé et envoyé à la partie inférieure du régénérateur ou brûleur de tête 140 pour le catalyseur fluidisé Le réacteur à colonne

montante et le régénérateur constituent ensemble les consti-

tuants primaires de l'unité de craquage catalytique De l'air

est injecté vers le haut à la partie inférieure du régénéra-

teur par la canalisation 146 d'injection d'air et la colonne montante 144 à catalyseur usé L'air est injecté sous une pression et avec un débit tels qu'il fluidise les particules

de catalyseur usé dans leur ensemble vers le haut à l'inté-

rieur du régénérateur Du carbone résiduel (coke) présent sur

les particules de catalyseur est brûlé sensiblement complète-

ment dans le régénérateur 140 en donnant du catalyseur régénéré pour utilisation dans le réacteur Le catalyseur régénéré est déchargé du régénérateur 140 par la canalisation 160 à catalyseur régénéré et envoyé au réacteur 100 à colonne montante par la canalisation 170 à catalyseur régénéré et le tube dressé 166 à catalyseur régénéré La combustion des gaz évacués (gaz de combustion) est soutirée à partir du sommet du brûleur 140 par une canalisation à gaz de combustion

évacué 154.

Comme illustré sur la Figure 6, le courant de produit sortant, constitué par des hydrocarbures craqués catalytiquement (huile volatilisée) est soutiré, à partir du

sommet du récipient de dégagement 108, à travers une canali-

sation 113 à produit sortant et envoyé à l'unité de fraction-

nement principale FCC 190 Dans l'unité de fractionnement FCC , les hydrocarbures craqués catalytiquement, comprenant

* des vapeurs d'huile et des vapeurs ayant subi une vaporisa-

tion brusque, peuvent être fractionnés (séparés) en gaz hydrocarbures légers, naphta, huile de recyclage catalytique léger (LCCO), huile de recyclage catalytique lourde (HCCO) et huile décantée (DCO) Les gaz hydrocarbures légers sont

soutirés de l'unité de fractionnement FCC par une canalisa-

tion 192 à gaz léger Le naphta est soutiré de l'unité de fractionnement FCC par une canalisation 194 à naphta, LCCO

est soutiré de l'unité de fractionnement FCC par une canali-

sation 196 à huile de recyclage catalytique légère HCCO est soutiré de l'unité de fractionnement FCC par une canalisation 198 à huile de recyclage catalytique lourde L'huile décantée est soutirée du bas de l'unité de fractionnement FCC par une s canalisation 199 à huile décantée Une partie du LCCO et/ou du HCCO peut être recyclée ves la canalisation 184 à agent de refroidissement, constitué par de l'huile de recyclage, et peut être utilisée en tant qu'agent de refroidissement brusque. Dans une variante, dans l'unité de fractionnement principale 42, les vapeurs d'huile et les vapeurs ayant subi une vaporisation instantanée peuvent être fractionnées (séparées) en: a) des hydrocarbures légers ayant une température d'ébullition inférieure à environ 2211 C, b) de l'huile de recyclage catalytique légère (LCCO), et

c) de l'huile décantée (DCO).

Les hydrocarbures légers peuvent être soutirés de l'unité de fractionnement principale par une canalisation de tête et envoyés à un tambour de séparation Dans le tambour de séparation, les hydrocarbures légers peuvent être séparés en: 1) du gaz humide, et 2) des matières hydrocarburés légères depuis ceux en C 3 jusqu'à ceux bouillant sous 2210 C, comprenant

propane, propylène, butylène et naphta.

Le gaz humide peut être soutiré du tambour sépara-

teur par une canalisation à gaz humide et traité ultérieure-

ment dans une unité de récupération de vapeur (VRU) Les matières depuis C 3 jusqu'à 2210 C peuvent être soutirées du tambour séparateur par une canalisation de décharge et envoyées à l'unité de récupération de vapeur (VRU) pour traitement ultérieur LCCO peut être soutiré de l'unité de fractionnement principal par une canalisation à LCCO pour

être utilisé comme partie constitutive de l'agent de refroi-

dissement brusque ou bien ultérieurement raffiné, traité ou vendu L'huile décantée DCO peut être soutirée de l'unité de fractionnement principal par une ou plusieurs canalisations à DCO pour utilisation ultérieure Le produit de recyclage de boues comprenant de l'huile décantée (DCO) peut être pompé à partir d'une canalisation 199 à DCO (Figure 6) à la partie inférieure de l'unité de fractionnement principale 190 par une pompe à travers une canalisation 182 à boues (Figure 1) et recyclé vers le réacteur 100 à colonne montante Le restant du DCO peut être envoyé pour utilisation ultérieure

dans la raffinerie.

Le catalyseur utilisé cokéfié et désactivé (qui constitue un catalyseur usé), déchargé du réacteur 100 à colonne montante (Figure 1) peut être débarassé de ses hydrocarbures volatilisables dans la section de stripage 116 au moyen d'un gaz de stripage, tel que des gaz hydrocarbures légers, ou de la vapeur d'eau Le catalyseur cokéfié, ayant subi l'opération de stripage, passe de l'unité de stripage 116, par la canalisation 144 à catalyseur usé, dans le régénérateur 140 De l'air est injecté par la canalisation 146 d'injection d'air pour fluidiser et transporter le catalyseur cokéfié usé dans le régénérateur 140 par une colonne montante 144 pour le catalyseur usé avec un débit d'environ 0,06 m/s à environ 1, 22 m/s De préférence, on injecte un excès d'air dans le régénérateur 140 afin de convertir complètement le coke sur le catalyseur en dioxyde de carbone et vapeur d'eau L'excédent d'air peut être d'environ 2,5 % à environ 25 % supérieur à la quantité stoechiométrique d'air nécessaire pour la conversion complète

du coke en dioxyde de carbone et vapeur d'eau.

Dans le régénérateur 140 (Figure 1), le coke sur le catalyseur est brûlé en présence d'air pour que le catalyseur

contienne moins d'environ 0,1 % de coke en poids Le cataly-

seur cokéfié est contenu dans la section inférieure à phase dense du régénérateur, sous une section supérieure à phase diluée du régénérateur On peut brûler du monoxyde de carbone (CO) à la fois dans la phase dense et dans la phase diluée, bien que la combustion de l'oxyde de carbone se produise d'une manière prédominante dans la phase dense avec une combustion améliorée, c'est-à-dire avec l'utilisation d'un promoteur de combustion du CO La température dans la phase dense peut être comprise entre environ 566 WC et environ 760 'C La température dans la phase diluée peut être comprise entre environ 6500 C et environ 8200 C Le gaz de cheminée (gaz

de combustion) qui quitte le régénérateur 140 par la canali-

sation d'évacuation de tête 154 contient de préférence moins d'environ 0, 2 % de CO en volume ( 2000 ppm) La portion principale de la chaleur de combustion du monoxyde de carbone

est de préférence absorbée par le catalyseur et est transfé-

rée avec le catalyseur régénéré par la canalisation 170 et le

tube dressé 166 vers le réacteur 100 à colonne montante.

Dans une unité de craquage catalytique (réacteur à colonne montante) 100, des matières carbonées volatiles, ou du coke, se déposent sur les particules de catalyseur Le coke comprend des hydrocarbures aromatiques hautement condensés qui contiennent généralement de 4 à 10 % en poids d'hydrogène Au fur et à mesure que le coke s'accumule sur le catalyseur, l'activité du catalyseur pour le craquage et la sélectivité du catalyseur pour produire une base de mélange pour l'essence diminue Les particules de catalyseur peuvent retrouver la plus grande partie de leurs qualités d'origine par élimination de la plus grande partie du coke à partir du

catalyseur par un procédé de régénération convenable.

La régénération du catalyseur est réalisée en

brûlant les dépôts de coke à partir de la surface du cataly-

seur au moyen d'un gaz contenant de l'oxygène, tel que l'air.

La combustion des dépôts de coke à partir du catalyseur exige un grand volume d'oxygène ou d'air L'oxydation du coke peut

être caractérisée d'une manière simplifiée en tant qu'oxyda-

tion du carbone et peut être représentée par les réactions chimiques suivantes: (a) C + 02 -> C 02 (b) 2 C + 02 + 2 CO (c) 2 CO + 02 + 2 CO 2 Les réactions (a) et (b) se produisent toutes les deux dans les conditions typiques de régénération du cataly- seur, selon lesquelles la température du catalyseur peut être comprise entre environ 5700 C et environ 704 'C et sont typiques des interactions chimiques gaz-solide lorsque l'on

régénère le catalyseur aux températures dans ce domaine.

L'influence de tout accroissement de température se réflète en tant que taux accru de la combustion du carbone et élimination plus complète du carbone, ou coke, à partir des particules de catalyseur Etant donné qu'un taux accru de combustion est accompagné par un dégagement accru de chaleur lorsque l'oxygène est présent en quantité suffisante, la réaction (c) en phase gazeuse peut se produire Cette dernière réaction est amorcée et propagée par des radicaux libres La combustion supplémentaire de CO en C 02 est une source intéressante d'énergie thermique étant que la réaction

(c) est hautement exothermique.

Le craqueur catalytique (unité de craquage catalyti-

que) de la Figure 2 est en général, d'une manière structu-

relle et fonctionnelle, similaire au craqueur catalytique de la Figure 1, à part le fait que la canalisation 284 à agent de refroidissement brusque, du type huile de recyclage catalytique légère (LCCO), forme un angle incliné compris entre environ 150 et 450, de préférence d'environ 30 , par rapport à la verticale, pour accroître le trajet de l'agent de refroidissement brusque et améliorer le mélange en le rendant plus uniforme Le récipient de régénération 242 est également placé latéralement à distance du récipient de dégagement 208 Pour faciliter la compréhension, les parties, éléments et composants du craqueur catalytique de la Figure 2 ont reçu des nombres de référence semblables aux parties, éléments et composants du craqueur catalytique de la Figure 1, mais en les augmentant de 100, c'est-à-dire en les répartissant dans la série en 200: par exemple, réacteur à colonne montante, cyclone externe 206, récipient de dégagement 208, unité de stripage 216, régénérateur 240, etc Le réacteur de craquage catalytique comprend de préférence un réacteur à colonne montante Certaines unités de craquage catalytique comportent deux réacteurs à colonne

montante, deux cyclones simplifiés, deux vannes à coulisse-

ment et deux tubes dressés, connectés d'une manière opéra-

toire à un seul régénérateur et à un seul récipient de dégagement.

Le craqueur catalytique (unité de craquage catalyti-

que) des Figures 12 et 13 est d'une manière générale, tant structurellement que fonctionnement, semblable au craqueur catalytique de la Figure 2 à part le fait qu'on utilise quatre séparateurs par inertie simplifiés internes 306 comprenant des cyclones internes simplifiés au lieu de cyclones externes pour séparer grossièrement une quantité substantielle de catalyseur à partir de l'huile craquée catalytiquement après que le courant de produit d'huile craquée catalytiquement a été déchargé du réacteur 300 à colonne montante par la canalisation horizontale 305 à produit Quatre canalisations 384 d'injection d'agent de refroidissement brusque CCO s'étendent à l'intérieur de la portion ou zone 310 à phase diluée du récipient de dégagement

(unité de dégagement) 308 jusqu'à des emplacements juste au-

dessus de la sortie 318 pour le produit à l'état de vapeur des séparateurs grossiers internes 306 pour injecter et

pulvériser un agent de refroidissement brusque CCO, compre-

nant LCCO et/ou HCCO, dans l'huile craquée catalytiquement après que la plus grande partie du catalyseur cokéfié a été enlevée de l'huile par les séparateurs grossiers internes 306 Les canalisations d'injection d'agent de refroidissement

brusque peuvent être disposées pour former un angle d'incli-

naison compris entre environ 150 vers le bas et environ 90 (à l'horizontale) par rapport à la verticale pour réduire au minimum le retour en arrière de l'agent de refroidissement brusque. Sur la Figure 12, un ensemble de sortie 328 pour catalyseur usé, constitué par une canalisation verticale, une conduite et un toboggan, descend à partir des séparateurs simplifiés internes 306 pour décharger le catalyseur cokéfié usé séparé dans la portion (zone) inférieure 314 à phase dense et la section de stripage (unité de stripage) 316 du récipient de dégagement 308 La partie supérieure de la zone supérieure 310 à phase diluée du récipient de dégagement 308 peut comporter cinq cyclones internes secondaires 312 Le

récipient de dégagement 308 et les cyclones internes secon-

daires 312, au-dessus des séparateurs simplifiés 306, coopè-

rent pour éliminer les particules ou fines de catalyseur cokéfié restantes à partir des gaz et des vapeurs d'huile qui sortent Pour faciliter la compréhension, les parties, éléments et composants du craqueur catalytique des Figures 12 et 13 ont reçu des nombres de référence similaires à ceux des parties, éléments et composants correspondants du craqueur catalytiquede la Figure 2, mais dans la série des 300: par exemple réacteur 300 à colonne montante, cyclone simplifié interne 306, unité de stripage 316, régénérateur 340, etc Un des principaux changements de construction figurant dans l'unité FCCU 600, qui est semblable au craqueur

catalytique des Figures 12 et 13, est constitué par l'utili-

sation de HCCO à la place de LCCO pour refroidir brusquement l'unité de dégagement HCCO a été choisi à la place de LCCO pour éviter l'inondation, c'est-à-dire pour éviter de dépasser la capacité de la section LCCO de l'unité de fractionnement, et pour améliorer la récupération de chaleur d'ensemble dans l'unité, aussi bien que pour bénéficier de la

capacité de pompage plus grande du circuit HCCO.

Les tuyères de refroidissement brusque au HCCO sont

disposées pour rendre maximale l'efficacité du refroidisse-

ment brusque en refroidissant les gaz de réaction dès qu'ils quittent le cyclone Le refroidissement brusque par HCCO peut refroidir l'unité de refroidissement de 17 à 111 'C, de préférence d'au moins environ 551 C. Le craqueur catalytique (unité de craquage catalyti-

que) des Figures 14 et 15 est généralement, tant structurel-

lement que fonctionnellement, semblable au craqueur catalyti-

que de la Figure 12, à part le fait que le réacteur 400, à colonne montante, qui est disposée centralement et dressée verticalement, s'étend verticalement vers le haut dans la portion (zone) 410 à phase diluée du récipient de dégagement

(unité de dégagement) 408 le long de l'axe vertical de celui-

ci Disposé coaxialement autour de l'extrémité supérieure du réacteur 400 à colonne montante, se trouve un séparateur interne simplifié par inertie 406 comprenant un pot ou boîte renversé La boîte renversée 406 comporte: une extrémité inférieure 406 a ouverte pour la décharge ou sortie du catalyseur cokéfié séparé vers la portion ou zone 414 à phase dense et la section de stripage (unité de stripage) 416 du récipient de dégagement 408; une partie supérieure ou plafond plat, c'est-à-dire plan, entier, c'est-à-dire non perforé, référencé 406 b et espacé au-dessus de l'extrémité supérieure 409 du réacteur 400 à colonne montante, ce plafond fournissant une plaque de réception sur laquelle le courant, chargé de catalyseur, d'huile craquée catalytiquement frappe lors de sa sortie hors de l'extrémité supérieure 409 du réacteur à colonne montante; une paroi tubulaire cylindrique supérieure 406 c qui s'étend vers le bas à partir du plafond 406 b; une portion intermédiaire constituant un auvent ou hotte 406 d s'étendant sous la paroi supérieure 406 c; et une paroi tubulaire cylindrique inférieure 406 e autour de l'extrémité inférieure ouverte 406 a qui s'étend vers le bas

au-dessous de l'auvent 406 d.

L'auvent 406 d (Figures 14 et 15) comprend une jupe évasée vers l'extérieur L'auvent 406 d comprend également une paroi tronconique supérieure allongée 406 f, divergeant vers

le bas, qui s'étend vers le bas à partir de la paroi supé-

rieure 406 c, et une paroi inférieure tronconique 406 g convergeant vers le bas, qui s'étend vers le bas à partir de la paroi 406 f La paroi tronconique supérieure 406 f comporte deux ouvertures ou fenêtres de décharge 406 h, de forme rectangulaire et disposées diamétralement opposées l'une à l'autre, ces ouvertures constituant des évents de sortie pour la sortie du courant de produit sortant constitué par de l'huile craquée catalytiquement après que l'huile a été

séparée d'une manière grossière du catalyseur.

Lorsque le courant, chargé de catalyseur, d'huile craquée catalytiquement sort de l'extrémité supérieure 409 (Figures 14 et 15) du réacteur 400 à colonne montante, il frappe la partie supérieure ou plafond 406 b du séparateur simplifié interne 406 (constitué par une boîte renversée)

avec suffisamment de force et d'impact pour séparer grossiè-

rement une quantité substantielle de catalyseur cokéfié usé à partir de l'huile craquée catalytiquement Le catalyseur séparé est déchargé en partie par écoulement par gravité à

travers le fond ouvert 406 a de la boîte renversée 406.

L'huile craquée catalytiquement, après avoir été grossiè-

rement séparée du catalyseur, est déchargée à travers les

fenêtres 406 h de la boîte renversée 406.

Deux canalisations ou injecteurs 484 pour l'agent de refroidissement brusque, disposées horizontalement et opposées diamétralement l'un par rapport à l'autre (Figure 14), s'étendent horizontalement dans la portion (zone) interne 410 à phase diluée du récipient de dégagement 408, à des endroits au voisinage des fenêtres 406 h et en alignement avec celles-ci, pour injecter ou pulvériser un agent de refroidissement brusque comprenant LCCO et/ou HCCO dans l'huile craquée catalytiquement Les canalisations 484 à agent de refroidissement brusque peuvent être disposées pour former un angle incliné compris entre environ 150 vers le bas et environ 900 (c'est-à-dire à l'horizontale) par rapport à la verticale afin de réduire au minimum le retour en

arrière de l'agent de refroidissement brusque.

Le récipient de dégagement 408 (Figure 15) et les cyclones internes secondaires 412 au sommet du récipient de dégagement, au-dessus du séparateur simplifié 406, coopèrent pour éliminer les particules ou fines de catalyseur cokéfié restantes à partir des gaz et des vapeurs d'huile qui sortent Pour faciliter la compréhension, les parties, éléments et composants du craqueur catalytique des Figures 14 et 15 ont reçu des nombres de référence semblables à ceux des parties, éléments et composants correspondants du craqueur catalytique de la Figure 14 mais dans la série des 400: par exemple réacteur 400 à colonne montante, séparateur simplifié interne 406, unité de stripage 416, régénérateur 440, etc

Le craqueur catalytique (unité de craquage catalyti-

que) de la Figure 16 est d'une manière générale, tant structurellement que fonctionnellement, semblable au craqueur catalytique de la Figure 12, excepté que le régénérateur 540 est disposé sous le récipient de dégagement (unité de dégagement) 508 Pour faciliter la compréhension, les parties, éléments et composants du craqueur catalytique de la Figure 16 ont reçu des nombres de référence semblables à ceux des parties, éléments et composants correspondant du craqueur catalytique de la F Igure 12, excepté qu'ils sont dans la série des 500: par exemple réacteur 506 à colonne montante, unité de stripage 516, régénérateur 540, etc Dans certaines circonstances, il peut être désirable d'utiliser un réacteur à lit fluide ou un réacteur de craquage catalytique fluidisé à la place du réacteur à colonne montante ou en même temps qu'un réacteur à colonne montante.

EXEMPLES

Les exemples ci-après servent à illustrer d'une manière spécifique la mise en oeuvre de l'invention, mais ils ne doivent en aucun cas être interprétés comme limitant la portée de l'invention. Exemples 1 et 2 Des essais expérimentaux ont été conduits dans une unité de craquage catalytique (unité Y) semblable à celle

illustrée sur la Figure 1.

L'essai de l'Exemple 1 constitue le cas de base Le cracking catalytique de l'Exemple 1 a été réalisé sans agent

de refroidissement brusque de type LCCO Le cracking cataly-

tique dans l'essai de l'Exemple 2 a été réalisé avec LCCO comme agent de refroidissement au moyen d'une canalisation

temporaire à agent de refroidissement constituant un équipe-

ment de simulation Les conditions opératoires et les résultats des essais sont indiqués ci-après L'essai de refroidissement par LCCO a produit de très bons résultats, inattendus et surprenants, étant donné que les indices d'octane du naphta ont augmenté de 0,2 RM/2, la conversion a augmenté de 0,64 %, le rendement en naphta a augmenté de 0,5 % en volume, la stabilité du naphta catalytique lourd a été améliorée, le rendement en gaz en C 2 a diminué de 23 % en poids et la sélectivité pour le coke (c'est-à-dire le rendement en coke/conversion) a été améliorée L'étendue, la quantité et la qualité des produits obtenus au cours du craquage catalytique avec un agent de refroidissement brusque constitué par LCCO étaient inattendues Un tel accroissement provoqué par le refroidissement brusque par LCCO a réalisé un

accroissement substantiel de la valeur du produit obtenu.

Exemple 1

Agent de refroidissement brusque LCCO, Kl/jour 0,0 Charge fraîche, Kl/jour 3911,4 Colonne montante, C 512,8 Canalisation de tête du cyclone simplifié, C 510,6 Canalisation de vapeur depuis le récipient de dégagement

jusqu'à l'unité de fractionne-

ment principale, C 504,4 Différence de température entre le réacteur à colonne montante et le récipient de dégagement, C 8,3 Température du préchauffeur, C 225 HCCO de recyclage, 1/jour 112 890 Boue de recyclage, 1/jour 111 300 Température du lit de régénération, C 711,1 Conversion en volume, % 69,15

Exemple 2

238,5

3927,3

513,4 483,9 483,9 29,4 223,9 610

111 300

707,2 69,79 Différence delta

+ 238,5

+ 15,9

+ 0,6

27,6 ,5

+ 21,1

1,1

+ 12 720

o O 3,9

+ 0,64

Propriétés de la charce fraîche Poids spécifique A Pl Azote, % en poids Soufre, % en poids Gazole, % en volume 23,9 0,112 1,23 97,8 24,0 0,111 1, 22 97,6

+ 0,1

0,001 0,01

+ 0,2

Conversion, % en volume TC 2 % en poids TC 3, % en volume

C 3 =/TC 3

TC 4, % en volume

C 4 =/TC 4

i C 4/saturés en C 4 C 5/430, produit de mélange pour l'essence, % en volume par exemple pentane, pentène LCCO, % en volume DCO, % en volume Coke, % en poids Récupération en volume, % en volume

C 5/430

RON (Indice d'octane recherché) MON (indice d'octane moteur)

Exemple 1

69,15 3,34 ,80 0,689 13,19 0,524 0,789 51,83 ,54 4,62 ,90 ,99 93,7 81,4

Exemple 2

69,79 3,11 ,90 0,693 13,52 0,513 0,785 52,33 24,91 4,57 6,16

106,24

93,9 81,6

Exemple 1

Exemple 2

LCN Période d'induction, en minutes RON (Indice d'octane recherché) MON (Indice d'octane moteur) HCN Période d'induction RON MON Différence delta

+ 0,64

0,23

+ 0,10

+ 0,004

+ 0,33

0,009 0,004

+ 0,50

0,63 0,05

+ 0,26

+ 0,24

+ 0,2 + 0,2 Différence delta 94,5 ,2 92,9 ,9 94,5 ,2 93,4 81,4 o o o + 220 + 1,6 + 0,5 Exemples 3 et 4 Des essais d'études sur banc ont été réalisés sur du kérosène pour simuler de l'huile craquée catalytiquement après que les particules de catalyseurs cokéfiées ont été éliminées Dans les essais des Exemples 3 et 4, le débit de refroidissement brusque était de 60 g/heure et le débit du produit constitué par l'huile était de 125 g/heure L'agent de refroidissement brusque de l'Exemple 3 était HCCO, tandis que l'agent de refroidissement brusque de l'Exemple 4 était LCCO Les résultats du refroidissement brusque par HCCO et

LCCO étaient très similaires et sont indiqués ci-dessous.

Exemple 3 Exemple 4 Température du réacteur, OC 590,6 593,3 gaz combustible en C_(% en poids) Isotherme au refroidissement brusque 14 16 + minutes de refroidissement 10 9 minutes de refroidissement 8 6 Exemples 5 et 6 Des essais expérimentaux ont été conduits dans une autre unité de craquage catalytique (FCCU 500) semblable à celle illustrée sur la Figure 2 L'essai de l'Exemple 5 a

fourni un cas de base comparatif sans l'utilisation de LCCO.

Le craquage catalytique dans l'essai de l'Exemple 6 a été réalisé avec LCCO comme agent de refroidissement brusque Le débit d'alimentation en huile était de 12 561 kl/jour La température du réacteur à colonne montante était de 5490 C. Sans LCCO comme agent de refroidissement, la température du

réacteur au sommet du récipient de dégagement était infé-

rieure de 6,70 C à celle du réacteur à colonne montante Avec

un débit de 890,4 kl/jour de LCCO comme agent de refroidisse-

ment brusque, la température du réacteur à colonne montante a diminué de 301 C LCCO comme agent de refroidissement brusque a produit une diminution désirée dans la production de gaz de séchage d'environ 16,7 %, de 32 280 m 3/heure à 27.750 m 3/heure, une production sensiblement accrue d'essence

de 4,4 %, de 6280,5 kl/jour à 6550,8 kl/jour et une récupéra-

tion en volume accrue d'environ 1 % Le refroidissement brusque par LCCO a également diminué la production de propane, de propylène et d'isobutane Les conditions opéra- toires et les résultats des essais ont été les suivants: Exemple 5 Exemple 6 Pas d'agent de refrai Avec LCCO commne agent dissement brusque de refroidissement brusque Débit de LCCO, agent de refroidissement brusque O kl/jour 890,4 kl/jour Température dans la colonne montante 5490 C 5490 C Température de tête dans le récipient de dégagement 542 C 519 C Différence de température entre la colonne montante et le récipient de dégage Taent: 7 C 30 C gaz sec en C 2 32,28 km 3/h 27,75 km 3/h essence en C 5 + 6280,5 kl/jour 6550,8 kl/jour Récupération en volume % 108,9 % 109,8 %

gaz sec en Cz-

Propane Propylène Isobutane N-butane Butènes essence en C 5 +

LCO/DCO

Coke

Exemple 5

Pas d'agent de refroi-

dissement brusque (% en poids) 4,8 2,1 ,7 3,7 1,2 6,8 41,2 29,4 ,1 Exemple 6 Différence Avec agent de delta refroidissement brusque (% en poids) (% en poids)

4,0 0,8

1,8 0,3

,3 0,4

3,5 0,2

1,2 6,7

43,0 + 1,8

29,3 ,2

Exemples 7 à 9

Des essais expérimentaux supplémentaires ont été effectués dans des unités de craquage catalytique avec une

huile de recyclage comme agent de refroidissement brusque.

Dans l'Exemple 7, LCCO a été injecté comme agent de refroi- dissement brusque immédiatement la sortie du produit du

cyclone simplifié externe dans une unité de craquage cataly-

tique (Unité Y) semblable à celle illustrée sur la Figure 1 avec une canalisation temporaire de simulation pour l'agent de refroidissement brusque Dans l'Exemple 8, on a injecté LCCO comme agent de refroidissement brusque immédiatement après la sortie du produit de deux cyclones simplifiés externes dans une autre unité de craquage catalytique (FCCU 500) semblable à celle illustrée sur la Figure 2 Dans

l'Exemple 9, HCCO a été injecté comme agent de refroidisse-

ment brusque immédiatement après que le produit a quitté quatre cyclones simplifiés internes dans une unité de dégagement d'une unité de craquage catalytique semblable à celle illustrée sur les Figures 12 et 13 Les conditions et

les résultats des essais expérimentaux sont décrits ci-

dessous et illustrés sur les graphiques des Figures 10 et 11.

Exemple 7

Débit de la charge 3 927 300 1/jour Température de la sortie de la colonne montante 510,50 C Agent de refroidissement brusque LCCO

Débit d'agent de refroidisse-

ment brusque 238 500 1/jour Durée du séjour de la vapeur dans l'unité de dégagement 16 secondes Réduction du gaz combustible 17981 m 3/jour 17981 m 3/jour K = = 0,286 m 3/kl sec 3 927 300 1/jour ( 16 sec)

Exemple 8

Débit de la charge Température de la sortie de la colonne montante Agent de refroidissement brusque

Débit d'agent de refroidisse-

ment brusque Séjour résiduel de la vapeur dans l'unité de dégagement Réduction du gaz combustible 141 600 m 3/jour 12 243 000 1/jour

547,2 C

LCCO 874 500 1/jour 9 secondes 141 600 m 3/jour = 1,285 m 3/kl sec 12 243 000 1/jour ( 9 sec)

Exemple 9

Débit de la charge 5 8 Température de la sortie de la colonne montante 516, Agent de refroidissement brusque HCO

Débit d'agent de refroidisse-

ment brusque 447 00 ( Séjour résiduel de la vapeur dans l'unité de dégagement 13 Réduction du gaz combustible 42 ( 33 000 1/jour 7 C 0 1/jour ( 8,1 %) secondes 000 m 3/jour 42 000 m 3/jour K = = 0,549 m 3/kl sec 883 000 1/jour ( 13 sec) Exemples 10 à 18

Un accroissement de la température du réacteur au-

dessus de 504 C, mais particulièrement au-dessus de 538 C, diminue la stabilité vis-à-vis de l'oxydation du produit constitué par le naphta et de l'essence Egalement, les catalyseurs d'octane à matrice active (catalyseurs de craquage contenant une zéolite instable, avec ou sans terre rare échangée dans la zéolite supportée sur une matrice porteuse qui présente une activité de craquage indépendamment de la zéolite) procure un produit constitué par du naphta et une essence moins stable que les catalyseurs Y à échange de terres rares, qui produisent de plus grands volumes de naphta ayant un indice d'octane plus faible En outre, l'inclusion d'huile résiduaire dans le mélange de charge FCU diminue la

stabilité du naphta produit et de l'essence.

Le refroidissement brusque selon la présente

invention peut accroître sensiblement la stabilité à l'oxyda-

tion et au stockage du naphta produit et de l'essence en réduisant la température dans la phase diluée du récipient

de-dégagement aussi rapidement que possible après la sépara-

tion grossière initiale du mélange de vapeur d'huile consti-

tuant le produit et de catalyseur.

Les essais de stabilité à l'oxydation ont été conduits dans des unités de craquage catalytique avec et sans agents de refroidissement constitués par des huiles de recyclage Dans les exemples 10 à 13, la charge de gazole a été craquée catalytiquement dans une unité de craquage catalytique (Unité Y) semblable à celle illustrée sur la Figure 1, avec une canalisation temporaire de simulation pour l'agent de refroidissement brusque, et LCCO, en tant qu'agent de refroidissement brusque, a été injecté, si cela a été indiqué, immédiatement après la sortie du produit du cyclone simplifié externe Dans les Exemples 14 à 16, la charge, constituée par du gazole, a été craquée catalytiquement dans une unité de craquage catalytique (FCCU 500) semblable à celle illustrée sur la Figure 2, et LCCO, en tant qu'agent de refroidissement brusque, a été injecté, si cela est indiqué, immédiatement après la sortie du produit des deux cyclones simplifiés Dans les Exemples 17 et 18, la charge, constituée par du gazole, a été craquée catalytiquement dans une unité

de craquage catalytique (FCCU 600) semblable à celle illus-

trée sur les Figures 12 et 13, et, lorsque cela a été

indiqué, HCCO a été injecté, en tant qu'agent de refroidisse-

ment brusque, immédiatement après la sortie du produit de deux cyclones simplifiés internes dans le récipient ou unité de dégagement Les conditions et les résultats des essais expérimentaux sont indiqués cidessous:

INFLUENCE D'UN REFROIDISSEMENT BRUSQUE FCU EN PHASE

DILUEE SUR LA STABILITE A L'OXYDATION DE NAPHTA FCCU

Exemple

10

Unité y Y Y y

FCCU-500

FCCU-500

FCCU-500

FCCU-600

FCCU-600

Courant ou flux de produit Naphta catalytique lourd Naphta catalytique lourd Naphta catalytique léger Naphta catalytique léger

C 5-430

Naphta catalytique total

C 5-430

Naphta catalytique total

C 5-430

Naphta catalytique total Essence sauvage FCU 2045 heures Essence sauvage FCU 2000 heures

INFLUENCE D'UN REFROIDISSEMENT BRUSQUE FCU EN PHASE

DILUEE SUR LA STABILITE A L'OXYDATION DE NAPHTA FCCU

(suite) Ex Température de sortie de la colonne montante C 13 18 504,5 504,5 548,3 548,9 548,3 548,9 548,9 Température de la Fluide constituant phase diluée C l'aqent de refroi dissement fluide 504,5 483,9 504,5 483, 9 537,2 504,5 503,9 532,2 487,8 Aucun LCCO Aucun LCCO Aucun LCCO LCCO Aucun HCCO

INFLUENCE D'UN REFROIDISSEMENT BRUSQUE FCU EN PHASE

DILUEE SUR LA STABILITE A L'OXYDATION DE NAPHTA FCCU

(suite) Composition de la charae Gazole hydrotraité % o O o Stabilité

ASTM D-525

Résiduaire % en minutes

0 395

0 615

0 25

0 25

0 200

0 225

0 250

16 75

16 125

Ex. 13 18

HVGO %

Les Exemples précédents 10 à 18 montrent les effets bénéfiques de l'agent de refroidissement brusque sur la

stabilité du produit.

Exemples 19 à 48 Des essais supplémentaires de stabilité à l'oxyda- tion ont été effectués avec de l'huile de recyclage comme agent de refroidissement brusque LCCO, en tant qu'agent de refroidissement brusque, a été injecté immédiatement après la sortie du produit de deux cyclones simplifiés dans une unité de craquage catalytique (FCCU 500) semblable à celle de la

* Figure 2 HCCO a été injecté, en tant qu'agent de refroidis-

sement brusque, immédiatement après la sortie du produit de deux cyclones simplifiés internes dans l'unité de dégagement (récipient de dégagement) d'une unité de craquage catalytique (FCCU 600) semblable à celle illustrée sur les Figures 12 et 13 Le complexe catalyseur comprend FCCU 500 et FCCU 600 La température de sortie moyenne pondérée de la colonne montante reflète le débit relatif de la charge vers chaque unité (FCCU 500 et FCCU 600) et la température de craquage de chaque unité (FCCU 500 et FCCU 600) Les stabilités de LCN et HCN ont été mesurées à partir de leur réception en un point d'échantillonnage dans la canalisation d'écoulement vers le bas L'IULR est constitué par le mélange de LCN et HCN qui ont été traités avec un additif anti-oxydant Les conditions et les résultats des essais sont indiqués ci-dessous:

INFLUENCE DU REFROIDISSEMENT BRUSQUE SUR LA STABILITE

A L'OXYDATION D'ESSENCES NORMALES SANS PLOMB (ULR) DE NAPHTA

CONTENANT LE PRODUIT FCCU

Ex. Température de sortie de la colonne montante, C FCCU 500 FCCU 600 Moyenne Pondérée 20 moyenne déviation standard 28 moyenne déviation standard 521,1 522,8 526,7 526,7 526,7 525,0 526,7 528,3 523,9 529,4 529, 4 529,4 529,4 528,3 526,7 526,7 526,7 526,7 526,7 526,7 527,2 528,3 529,4 529,4 529,4 529,4 529,4 528,9 523,3 524,4 526,7 526,7 526,7 525,4 526,7 528,3 528,1 529,4 529,4 529,4 529,4 528,3 Résiduaire en % dans la charqe vers le complexe catalytique 4,4 4,0 4,2 4,3 4,7 4,3 0,2 4,3 4,4 4,4 4,4 4,4 4,3 4,5 4,4 0,1

INFLUENCE DU REFROIDISSEMENT BRUSQUE SUR LA STABILITE

A L'OXYDATION D'ESSENCES NORMALES SANS PLOMB (ULR) DE NAPHTA

CONTENANT LE PRODUIT FCCU

(suite) Ex. 21 moyenne déviation standard 24 29 moyenne déviation standard % HCN dans ULR ,3 49,8 56,5 58,0 56,0 54,1 3,8 ,3 ,6 54,4 59,3 54,3 48,5 59,0 ,2 3,6 Naphta catalytique % LCN Total en % dans ULR dans ULR

14,5 64,8

19,2 69,0

14,0 70,5

14,7 72,7

9,2 65,2

14,3 68,4

3,5 3,4

13,6 68,9

11,3 66,9

9,5 63,9

14,4 73,7

14,7 69,0

17,8 66,3

11,7 70,7

13,3 68,5

2,7 3,2

INFLUENCE DU REFROIDISSEMENT BRUSQUE SUR LA STABILITE

A L'OXYDATION D'ESSENCES NORMALES SANS PLOMB (ULR) DE NAPHTA

CONTENANT LE PRODUIT FCCU

Ex. 22 moyenne déviation standard 25 30 moyenne déviation standard ULR

ASTM D-525

Stabilité à l'oxydation

LCN HCN FCCU 500 FCC

225 oui ni 195 oui ni 200 oui ni oui ni oui ni 207 oui ni

17 16

> 240

105

> 240

> 300

-

> 300

118 -

14 -

oui oui oui oui oui oui oui oui U 600 on on on on on on oui oui oui oui oui oui oui oui

INFLUENCE DU REFROIDISSEMENT BRUSQUE SUR LA STABILITE

A L'OXYDATION D'ESSENCES NORMALES SANS PLOMB (ULR) DE NAPHTA

CONTENANT LE PRODUIT FCCU

Température de sortie de Ex. la colonne montante, C FCCU 500 FCCU 600 Moyenne Pondérée 32 37 moyenne déviation standard 45 543,3 543,3 543,3 543,3 543,3 543,3 543,3 543,3 544,4 544,5 545,0 543,9 543,3 543,3 543,3 543,3 543,3 546,1 546,1 546,1 546,1 546,1 546,1 546,1 546,1 546,1 546,1 546,7 546,1 0,2 548,9 548,9 548,9 548,9 548,9 544,5 544,5 544,5 544,5 544, 5 544,5 544,5 544,5 545,0 545,0 545,5 544,4 545,5 545,5 545,5 545,5 545,5 Résiduaire en % dans la charqe vers le complexe catalytique 6,4 6,5 6,4 6, 4 ,8 ,5 ,4 ,4 ,5 ,7 ,4 ,8 0,5 ,3 ,3 ,8 6,0 6,0

INFLUENCE DU REFROIDISSEMENT BRUSQUE SUR LA STABILITE

A L'OXYDATION D'ESSENCES NORMALES SANS PLOMB (ULR) DE NAPHTA

CONTENANT LE PRODUIT FCCU

(suite) Ex. 33 38 moyenne déviation standard 46 % HCN dans ULR 56,0 56,0 , 0 52,0 49,0 56,0 ,1 ,1 54,7 56,5 59,3 54,5 3,0 52,8 52,8 ,8 ,0 ,0 Naphta catalytique % LCN total en % dans ULR dans ULR

12,3 68,3

12,6 68,6

,2 65,2

,7 67,7

14,8 63,8

9,0 65,0

12,5 67,6

12,5 67,6

12,7 67,4

,5 67,0

13,6 72,9

12,9 67,3

2,0 2,4

12,3 65,1

12,3 65,1

8,3 64,1

,3 60,3

,3 60,3

INFLUENCE DU REFROIDISSEMENT BRUSQUE SUR LA STABILITE

A L'OXYDATION D'ESSENCES NORMALES SANS PLOMB (ULR) DE NAPHTA

CONTENANT LE PRODUIT FCCU

(suite)

ASTM D-525

Stabilité à l'oxydation Ex. 31 36 41 moyenne déviation standard 44 ULR L > 2 Refroidissement au LCCO a

CN HCN FCCU 500

-. oui > 240 oui oui oui oui oui oui oui oui 75 oui 135 oui oui > 300 > 240 > 240 > 240 oui oui oui oui oui Refroidissement au HCCO a

FCCU 600

non non non non non non non non non non non non oui oui oui oui oui oui Exemples 49 à 54 Le refroidissement brusque en aval du cyclone simplifié réduit également le rendement en dioléfines Les dioléfines (molécules contenant deux liaisons carbone-carbone non saturées) sont, croit-on, le produit de réactions de craquage thermique plutôt que de craquage catalytique et elles sont formées dans les régions de l'unité FCCU dans lesquelles la température est élevée ou dans lesquelles le temps de séjour est long En réduisant la température dans la zone de dégagement, l'application d'un refroidissement

brusque réduit le rendement en molécules de dioléfines.

Les dioléfines en C 4 (butadiènes, et en particulier 1,3-butadiène) sont considérées comme nuisibles dans le traitement ultérieur des butylènes de FCCU dans une unité d'alcoylation de l'isobutane; elles provoquent une dilution

plus grande que désiré du catalyseur d'alcoylation acide.

Les dioléfines en C 5, y compris, d'une manière non

limitative, l'isoprène, le 1,3-pentadiène et le cyclopenta-

diène, sont également considérées comme nuisibles dans un courant de produit du FCCU Si le C 5 du produit FCCU est chargé dans une unité d'alcoylation de l'isobutane, les dioléfines en C 5 contenues dans ce courant d'hydrocarbures en C 5 peuvent provoquer une dilution importante du catalyseur

d'alcoylation acide.

En variante, les courants de produit FCCU contenant des dioléfines en C 5 et de haut poids moléculaire peuvent être mélangés dans les essences produites Dans l'essence, on suspecte les dioléfines de contribuer à l'instabilité du produit La réactivité élevée des composants chimiques contenant deux liaisons non saturées fait que les dioléfines réagissent rapidement avec l'oxygène ou d'autres substances,

en formant les gommes non désirées.

Par conséquent, un procédé qui aboutit à un rende-

ment plus faible en dioléfines est désirable Le refroidisse-

ment brusque de la phase diluée du réacteur abaisse le

rendement en dioléfines Les réactions chimiques qui contri-

buent à l'instabilité dans l'essence sont complexes On pense que les dioléfines participent à ces réactions, mais il est

possible que l'amélioration de la stabilité due au refroidis-

sement brusque dans les exemples 19-48 implique également des

composés moléculaires supplémentaires autres que les dioléfi-

nes.

Un exemple de l'influence bénéfique du refroidisse- ment brusque pour réduire les rendements en dioléfines est donné ci-

dessous Les rendements en dioléfines en C 5 dans les essais sont indiqués On s'attend à ce que le refroidissement brusque modifie le rendement en autres dioléfines d'une

manière similaire.

Les essais de rendement ont été réalisés dans une unité de craquage catalytique (FCCU 500) semblable à celle de la Figure 2 Des échantillons du produit total constitué par du naphta C 5-430 de tête ont été obtenus à partir de la canalisation à produit en vapeur quittant le récipient de dégagement. Les échantillons des exemples 50 et 51 ont été prélevés avec l'un des réacteurs à colonne montante hors service Seulement un réacteur à colonne montante débitant à travers un seul cyclone simplifié externe dans le récipient

de dégagement commun était en fonctionnement.

Les échantillons des exemples 49 et 52-54 ont été prélevés lorsque les deux réacteurs à colonne montante étaient en fonctionnement Les produits gazeux à partir des deux cyclones simplifiés externes ont été immédiatement refroidis, en aval des cyclones simplifiés externes, avec LCCO, puis les deux courants refroidis brusquement pénètrent

dans le récipient de dégagement commun.

Les taux vers chaque réacteur à colonne montante dans les exemples 49, 52 et 54 étaient identiques, mais ont été raisonnablement divisés, grossièrement 50/50 Pour l'exemple 53, le,débit de l'agent de refroidissement brusque était de 397 500 litres/jour à la sortie A, 651 900 litres/jour à la sortie B, ce qui donne un total de 1 049 400 litres/jour. Températ Ex de craqu

49 547

553

51 553

Essai réalisé sans refroidissement brusque Agent de refroidisVolume des dioléfines ure Charge fraîchesement brusque LCCOen C 5 de la aqe litres/jourlitres / jour charqe fraîche

C 11 686 500 O 0,21

C 7 775 100 O 0,22

C 7 775 100 O 0,17

Essai réalisé avec refroidissement brusque Agent de refroidis Volume des dioléfines Température Charge fraîche sement brusque LCCO en C 5 de la Ex de craquaqe litres/jourlitres/ jour charqe fraîche

52 543 C 12 815 400 1 113 000 0,08

53 548 C 12 163 500 1 049 400 0,11

54 549 C 11 861 400 1 001 700 0,11

Sensiblement à la même température de craquage, les rendements en dioléfines en C 5 sont réduits d'environ 35-50 %

par l'application d'un refroidissement brusque par LCCO.

Sélection de l'aqent de refroidissement brusque En général, l'agent de refroidissement brusque doit avoir un point d'ébullition d'au moins 52 C, de préférence d'au moins 221 C, pour avoir une capacité calorifique suffisante pour refroidir efficacement le produit constitué par l'huile craquée catalytiquement, afin de réduire au minimum le craquage thermique du produit constitué par l'huile, tout en permettant de réaliser la récupération de la

chaleur au bas plutôt qu'au sommet de l'unité de fractionne-

ment D'une manière désirable, l'agent de refroidissement doit avoir un poids moléculaire supérieur à 90 pour limiter

la dilatation volumétrique totale de l'agent de refroidisse-

ment et de l'huile constituant le produit lors de la vapori-

sation à 100 % jusqu'à 120 %, de préférence de 103 % à 105 % ou moins, par rapport au volume du produit constitué par l'huile sans agent de refroidissement brusque, c'est-à-dire que la dilatation volumétrique de l'agent de refroidissement brusque doit être comprise entre O et 20 %, de préférence entre 3 % et 5 % ou moins par rapport au volume de l'huile craquée catalytiquement En outre, l'agent de refroidissement brusque doit être inactif et inerte vis-à-vis du craquage thermique à 4820 C jusqu'à 5931 C pour un temps de séjour de 1 à 30 secondes dans la zone de phase diluée du récipient de dégagement Des hydrocarbures précédemment craqués, tels que LCCO, HCCO, HCN, du gazole de cokerie et des distillats de cokerie, sont très désirables comme agents de refroidissement brusque étant donné qu'ils sont moins réactifs vis-à-vis du craquage thermique que des charges vierges fraîches non traitées, telles que le gazole vierge et le naphta vierge, et les charges hydrotraitées, telles que le gazole hydrotraité

et les distillats hydrotraités En outre, l'agent de refroi-

dissement a de préférence un point d'ébullition inférieur à 4820 C pour se vaporiser complètement dans la phase diluée de l'unité de dégagement en vue de réaliser un refroidissement efficace de l'huile produite craquée catalytiquement et d'éviter la cokéfaction des parois et des canalisations de

l'équipement de la raffinerie.

Il est également désirable que l'agent de refroidis-

sement brusque diminue la production de gaz combustible en C 2 en vue de permettre des températures de fonctionnement plus

élevées de l'unité de craquage catalytique.

Les propriétés de divers agents de refroidissement sont illustrées dans le Tableau A LCCO, dans la présente demande de brevet, comprend également le reflux intermédiaire

dans un système de recyclage de liquide apèrs refroidisse-

ment, du type "tower pumparound" avec un domaine d'ébul-

lition, une densité A Pl et un poids moléculaire semblables à ceux indiqués pour LCCO dans le Tableau A.

Tableau A

Propriétés des agents de refroidissement brusque Huile de recyclage catalytique légère

(LCCO)

Point d'ébullition nominal

221-343 C

Densité A Pl nominale 11-30 moyenne: 20 Poids moléculaire moyen -300 moyenne: 215 Huile de recyclage catalytique lourde

(HCCO)

343-454 C

2-25 moyenne: 10 Naphta catalytique lourd (HCN)

149-2210 C

Gazole de cokerie léger

(LCGO)

343-538 C

moyenne: 382 C -25 moyenne: 21 Distillats de cokerie

221-343 C

moyenne: 262 C -40 -250 moyenne: 215 Kérosène

-277 C

moyenne:

204-232 C

-45 moyenne: 35 -200 moyenne: 175

250-350

-50 moyenne: -40 -250

240-350

Distillat hydrotraité Gazole vierge (VGO)

Tableau A

(suite) Point d'ébullition nominal

221-3430 C

moyenne: 293 C

343-5380 C

Densité A Pl nominale -45 moyenne: 39, 21-32 moyenne: 25 Poids mol 6 culaire moyen

225-265

moyenne: 230

300-400

moyenne:350 Naphta vierge lourd (HVN) Naphta vierge léger (LVN)

149-177 C

moyenne: 163 C

52-790 C

moyenne: 66 C Gazole (HGO) hydrotraité

343-538 C

24-35 moyenne: 29

300-400

moyenne: 350 Huile décantée (DCO) Résiduaire Eau

( H 20)

371-649 O C

moyenne: 482 C

538-8710 C

C

-4 à + 10

moyenne: + 2 0-20 moyenne: 12

400-600

moyenne: 500

300-1000

moyenne: 700 -250 l -60 -80 -150 Le refroidissement brusque implique l'injection d'un fluide, de préférence d'un liquide, dans l'unité de craquage

catalytique, de préférence immédiatement en aval du sépara-

teur (cyclone) simplifié, pour arrêter les réactions.

Généralement, un procédé de refroidissement brusque d'effica- cité supérieure: 1) fournit des avantages économiques maximaux en réduisant effectivement la perte de produits de valeur dans les réactions thermiques qui se produisent après que le craquage catalytique est substantiellement achevé; 2) présente des effets adverses minimaux sur les fonctionnement; et 3) affecte d'une manière minimale les coûts des

utilités ou accessoires.

Bien qu'il soit parfaitement clair que l'on puisse

utiliser un grand nombre de fluides comme agents de refroi-

dissement, mais du fait que les exigences d'un procédé de refroidissement brusque sont complexes, la sélection d'un agent de refroidissement brusque et la réalisation du refroidissement brusque ne sont ni simples, ni évidents Un

fluide qui est excellent sous un aspect peut être inaccepta-

ble sous un autre aspect.

Le fluide de refroidissement brusque refroidit et dilue les produits en provenance de la colonne montante FCC et réduit ainsi le rendement en produits thermiques Les Figures 7 et 8 montrent la capacité des divers agents de refroidissement à refroidir le courant fluide, c'est-à-dire montrent les capacités de refroidissement relatives de différents fluides La température du produit refroidi brusquement est indiquée en fonction de la quantité d'agent de refroidissement ajoutée Le rapport LCCO/CAT sur la Figure 7 signifie que l'agent de refroidissement LCCO a été injecté dans l'huile constituant le produit avant que le catalyseur ait été séparé grossièrement de l'huile constituant le produit L'addition d'agent de refroidissement, exprimée en

pourcentage, est le rapport du poids de fluide de refroidis-

sement brusque par rapport au poids du courant de produit La capacité thermique du fluide de refroidissement brusque et sa

chaleur de vaporisation (au cas o c'est un liquide) in-

fluencent la capacité de refroidissement L'eau est très

efficace et refroidit de 11,10 C par 1 % d'addition en poids.

Les hydrocarbures sont également efficaces et produisent un

refroidissement d'environ 3,85 C par 1 % d'addition en poids.

Moins efficace est la vapeur d'eau ( 2,2 C par 1 % d'addition en poids) étant donné qu'elle se trouve déjà vaporisée Le

refroidissement des produits avant l'élimination du cataly-

seur utilise des quantités énormes de fluide de refroidisse-

ment brusque étant donné que le catalyseur renferme de grandes quantités de chaleur et qu'une grande quantité de catalyseur est présente (typiquement l'huile) Bien que l'eau fournisse un elle présente des inconvénients qui avantage. 6 fois le poids de bon refroidissement, contrebalancent cet Poids moléculaire de l'agent de refroidissement

Tableau B

Craquabi l ité Concen-

thermiquetration du relative produit

Concentra-

tion de l'agent

de refroidisse-

ment brusque Réduction en % en poids

de gaz combus-

tible en C-

Eau

Hydro-

carbures Il Il ll l I I il 0,00 0,36 0,59 1,37 0,65 1,06 2,46 1,05 1,71 3, 96 0,737 0,846 0,856 0,871 0,913 0,918 0,927 0,946 0,950 0,956 0,263 0, 154 0,144 0,129 0,087 0,082 0,073 0,054 0,050 0,044 78,0 69,4 68,0 64,4 , 7 64,0 ,8 63,1 62,1 59,1 L'addition d'un fluide de refroidissement brusque réduit le gaz combustible en diminuant la température du produit qui dilue la concentration des produits de la colonne montante Le taux de dégradation thermique des produits de la colonne montante (et également de l'agent de refroidissement constitué par l'hydrocarbure) dépend de la température, la durée de séjour dans le système, la concentration de la vapeur et la réactivité inhérente (craquabilité thermique) du produit La réduction de la concentration des produits de la colonne montante réduit le taux de dégradation pourvu que le fluide de refroidissement brusque lui-même présente une craqualibité plus faible que le produit de la colonne montante Le Tableau B donne les concentrations moléculaires relatives du produit de la colonne montante initialement à 5381 C et du fluide de refroidissement brusque pour différents

fluides de refroidissement brusque ayant des poids moléculai-

res divers, injectés à un taux d'environ 15 % en poids par

rapport au produit Dans le Tableau B et les tableaux ci-

après, la réduction en gaz combustible en C 2 est relative au refroidissement instantané des produits hydrocarbures de

5381 C à 482 WC avec une durée de séjour d'environ 13 secondes.

Les fluides de refroidissement brusque (injectés en tant que liquides) se dilatent pour occuper des volumes différents en fonction de leurs poids moléculaires Les poids moléculaires les plus faibles réalisent la dilatation maximale et, par conséquent, la dilution maximale du produit de la colonne montante Le Tableau B indique également une estimation de la réduction de la production de gaz combustible en C 2 basée sur les essais de laboratoire et comprend la réactivité thermique relative des fluides de refroidissement brusque Les fluides

de refroidissement brusque qui ont de faibles poids molécu-

laires donnent la réduction maximale de production de gaz combustible en C 2 étant donné que le combustible en C 2 qui est fourni constitue une mesure de l'étendue de la dégradation thermique, pourvu que le fluide de refroidissement lui-même

ait une faible susceptibilité vis-à-vis du craquage thermi-

que. La stabilité de l'agent de refroidissement est importante Un agent de refroidissement brusque qui est instable exige un remplacement excessif et contribue lui-même

au rendement en C 2 Le Tableau B inclut la stabilité thermi-

que des différents fluides La stabilité thermique (craquabi-

lité) a été déterminée à partir d'essais de laboratoire sur différents fluides de refroidissement brusque Les valeurs dans le tableau sont relatives à la stabilité thermique de naphta catalytique lourd, qui a des propriétés similaires à celles des produits de la colonne montante Bien entendu, l'eau qui n'est pas un hydrocarbure, ne se craque pas et son comportement établit le but pour les hydrocarbures Les hydrocarbures avec une faible craquabilité donnent des

résultats satisfaisants.

Le temps de mélange est également un facteur important dans le refroidissement brusque Lorsque le fluide de refroidissement brusque est injecté dans le courant de produit chaud, les courants d'agent de refroidissement brusque et de produit doivent se mélanger aussi rapidement

que possible en vue d'obtenir le taux maximal de refroidisse-

ment Un mélange inefficace des deux courants fournit une durée supplémentaire pour la mise en oeuvre des réactions thermiques En utilisant des tuyères ou buses d'atomisation pour injecter le fluide de refroidissement brusque, on forme de très petites gouttes qui se dispersent et se vaporisent rapidement. L'influence de la durée du mélange sur la réduction des produits thermiques est indiquée dans le Tableau C basé sur des résultats de laboratoire pour LCCO comme agent de

refroidissement brusque.

Tableau C

Effet de la durée de refroidissement sur la réduction en gaz combustible en C 2 pour LCCO comme agent de refroidissement brusque Température Durée du % en poids d'agent de Réduction en % du produit refroidissement refroidissement brusque de gaz combustible en secondes par rapport au produit en C 2

5380 C 1 15 92,4

5380 C 5 15 64,0

6490 C 1 60 92,4

*6490 C 5 60 68,5

L'expension ou dilatation de la vapeur est un facteur important dans le choix de l'agent de refroidissement brusque convenable L'agent de refroidissement brusque vaporisé pénètre dans le système de récupération du produit et doit être compatible avec l'équipement et le dispositif opérationnel et de contrôle du procédé Une sélection impropre du fluide de refroidissement brusque peut conduire à des dérèglements dans l'écoulement de la décharge de la colonne montante, dans la séparation du catalyseur à partir des vapeurs de produit, et provoquer une interférence avec le fonctionnement efficace du fractionneur du produit En vue de réduire au minimum ces disfonctionnements, le fluide de refroidissement brusque doit provoquer une dilatation minimale de la vapeur de sorte que des niveaux de pression erratiques et extrêmes soient évités La Figure 9 indique le rapport du volume du courant de produit refroidi brusquement par rapport au courant de produit seul en fonction de la chute de température lors du refroidissement brusque pour différents fluides de refroidissement brusque La légende ou indication LCCO/CAT de la Figure 9 signifie que LCCO, comme agent de refroidissement brusque, a été injecté dans l'huile constituant le produit avant que le catalyseur ait été grossièrement séparé du produit constitué par l'huile Les

gaz, la vapeur d'eau et le propane présentent les accroisse-

ments les plus grands étant donné que des quantités substan-

tielles doivent être ajoutées pour refroidir le courant et que le faible poids moléculaire entraîne de grands volumes de

gaz L'eau a également une dilatation de vapeur substan-

tielle Un courant refroidi brusquement à l'eau comportera presque 20 % de volume supplémentaire par rapport au courant de produit seul Cette importance de la dilatation peut affecter d'une manière adverse le fonctionnement et doit être

évitée D'un autre côté, les hydrocarbures liquides présen-

tent un changement de volume presque neutre Pour les hydrocarbures liquides, le poids moléculaire est typiquement suffisamment élevé pour que le volume de gaz soit bien

inférieur alors que ce n'est pas le cas pour l'eau Egale-

ment, la dilatation de l'hydrocarbure est contrebalancée par la contraction du produit refroidi de sorte qu'un débit d'écoulement volumétrique presque constant est obtenu Ce critère est à considérer en contraste avec le bénéfice du

faible poids moléculaire diluant la vapeur de produit.

Il existe des limites pratiques à la quantité d'agent de refroidissement brusque qui est utilisée Les

avantages diminuent lorsque la quantité d'agent de refroidis-

sement augmente Egalement, les avantages sont les plus grands lorsque la température du produit de la colonne

montante est la plus élevée Le Tableau D illustre ceci.

Chaque paire de conditions dans le tableau correspond à deux

niveaux de l'addition de l'agent de refroidissement brusque.

A 538 WC, le doublement de la quantité d'agent de refroidisse-

ment réduit le rendement en C 2 de seulement 45 % A 6490 C, l'accroissement de l'agent de refroidissement par un facteur

de 4 produit seulement une amélioration de 30 %.

Tableau D

Durée du

prérefroi-

dissement brusque (secondes) Agent de refroidissement brusque Eau 1 Eau 1 Temperature

de prérefroi-

dissement brusque

538 C

538 C

Durée du post-

refroidisse-

ment brusque (secondes) Température Rapport Réduction du post de l'agentdu gaz refroidisse de refroid combustible ment brusque brusque a en C 2 en % la charge en %

510 C

482 C

2,33 71,2

99,3 +

LCCO LCCO

LCCO

LCCO Eau Eau LCCO

LCCO

LCCO LCCO

1 538 C

1 538 C

538 C

538 C

1 649 C

1 649 C

1 649 C

1 649 C

649 C

649 C

La cokéfaction est un autre critère important dans la détermination de l'agent de refroidissement brusque qui convient Une tendance importante à former du coke est nuisible pour un fluide de refroidissement rapide Les dépôts de coke peuvent restreindre les écoulements au cours du

fonctionnement et obliger à une fermeture de l'installation.

Du coke en grande quantité dans le régénérateur peut affecter

510 C

482 C

510 C

482 C

593 C

482 C

593 C

482 C

64,0 92,4 43,9 64,0 74,3 97,5 67,2 92,4 ,8 68,5

593 C

482 C

d'une manière défavorable l'équilibre thermique et l'économie de l'unité D'un autre côté, un fluide de refroidissement brusque qui réduit le coke par interaction avec le catalyseur dans la zone diluée du récipient de dégagement améliore la sélectivité relativement au coke et l'économie de l'unité. L'utilisation d'un agent de refroidissement brusque augmente les frais auxiliaires Un fluide de refroidissement brusque de qualité supérieure réduit ces frais Les frais sont associés à ce qui suit: remplacement du fluide de

refroidissement brusque perdu; pompage du fluide de refroi-

dissement brusque; récupération incomplète et perte de chaleur; exigence en eau pour refroidir et comme charge d'alimentation au bouilleur; et traitement de l'eau sale

résultant du procédé.

Quelques matières de refroidissement brusque

constituées par des hydrocarbures peuvent se dégrader thermi-

quement Du gaz combustible en C 2 est produit par la dégrada-

tion Le Tableau E indique les prédictions, modélisées sur ordinateur, des influences des propriétés de différents

milieux de refroidissement brusque sur la réduction d'ensem-

ble en C 2 Un fluide de refroidissement brusque qui dégrade les produits montre une réduction en gaz combustible en C 2 inférieure.

Tableau E

Influence des propriétés du matériau de refroidissement brusque sur les résultats prédits Masse Point Poids CraquabilitéConcentrationRéduction spécifique d'ébullition Moléculaire thermique de l'agent de en % de gaz moyen ABP, OC relative refroissement combustible brusque en C 2

0,825 148,9 130 1,38 0,129 91,3

0,825 301,7 245 2,46 0,073 89,5

0,825 426,7 414 4,00 0,044 88,6

0,93 148,9 114 0,59 0,144 94,5

0,93 301,7 216 1,06 0,082 92,4

0,93 426,7 365 1,72 0,050 91,4

0,99 148,9 106 0,37 0,154 95,6

0,99 301,7 201 0,66 0,087 93,4

0,99 426,7 339 1,06 0,054 92,4

Les coûts supplémentaires pour l'eau du procédé, associés à l'utilisation de fluides hydrocarbures comme

agents de refroidissement brusque sont nuls ou très faibles.

De l'eau pour le traitement doit être fournie lorsque l'eau constitue l'agent de refroidissement brusque L'utilisation d'eau de traitement entraîne un coût supplémentaire L'eau devient contaminée lorsqu'elle passe à travers le procédé et doit être traitée pour satisfaire aux règlements de contrôle

de la pollution.

La récupération de la chaleur est un autre facteur important dans le choix de l'agent de refroidissement brusque convenable Des quantités substantielles de chaleur sont absorbées par l'agent de refroidissement brusque Cette chaleur doit être récupérable sous une forme utilisable si le procédé de refroidissement brusque doit être pratique En général, plus la température à laquelle la chaleur est disponible, plus il est facile de la récupérer C'est pourquoi les fluides de refroidissement brusque qui bouillent à des températures plus élevées permettent une meilleure

récupération de la chaleur Dans l'unité de craquage cataly-

tique FCC, la récupération de chaleur est intégrée dans le système de fractionnement du produit L'énergie à faible température dans le système de fractionnement est typiquement perdue dans l'eau de refroidissement L'énergie dans les courants ou flux à une température inférieure à environ 1000 C et jusqu'à 177 WC n'est pas récupérée C'est pourquoi l'eau est un agent de refroidissement brusque peu convenable au point de vue récupération d'énergie étant donné qu'elle se condense à 1000 C sous la pression atmosphérique et étant donné que la plus grande partie de son énergie est libérée lorsqu'elle se condense Un fluide qui bout juste au dessus de la température de refroidissement brusque que l'on désire

atteindre fournit la récupération de chaleur maximale.

Dans le Tableau F, les enthalpies de quelques fluides de refroidissement brusque candidats à la mise en oeuvre du procédé (LCCO, HCCO, HVGO, gazole, eau) sont

données et elles correspondent aux températures du Tableau.

Les chaleurs Q 1, Q 2, Q 3, Q 4, qui sont indiquées, constituent les chaleurs absorbables au dessus de (a) 3291 C, (b) entre 3290 C et 2461 C, (c) entre 2461 C et 1630 C et (d) entre 1630 C et 16 c C, respectivement Les matériaux qui absorbent de grandes quantités de chaleur à des températures élevées (par exemple possédant un grand Ql) sont préférés et ceux qui absorbent de la chaleur à une faible température (par exemple Q 4 élevé) ne sont pas préférés Pour les matériaux dans le Tableau F, l'ordre de préférence, pour constituer un milieu de refroidissement brusque est ( 1) HCCO, ( 2) LCCO, ( 3) gazole et finalement ( 4) eau La température du produit refroidi brusquement et la limite supérieure Ql pour chaque agent de refroidissement brusque était à 4820 C Les enthalpies ont été

déterminées sous une pression de 238 k Pa.

Tableau F

Enthalpies des fluides de refroidissement brusque pour le produit de FCCU et chaleurs disponibles Température o C 648,9 634,4 607,2

565,2

523,9 482,2 440,6 398,9

357,2

329,4 315,6 273,9 246,1

232,2

,6 162,8 148,9 107,2

65,6

23,9 ,6 0,0 LCCO Joules/ Chaleur disponible gramme Joules/gramme

2013,9

1969,0

1884,4

1757,9

1635,2

1516,1

1401,3

1290,6

1182,0

971,6 866,3 757,7 689,1 654,9 557,8 729,6 466,6 382,5 305,3 236,7 223,0 197,4 ≤ Température maximale du produit

Q 1 = 544,5

≤= liquide

Q 2 = 282,2

Q 3 = 192,3

Q 4 = 274,1

Température o C 648,9 634,4 607,2 565,2 523,9 482,2 440,6 398,9 357,2 329, 4 315,6 273,9 246,1 232,2 ,6 162,8 148,9 107,2 ,6 23,9 ,6 0,0 HCCO Joules/ Chaleur disponible gramme Joul es/gramme

1886,7

1844,4 ≤= Températ.

1764,4 maximale 1645,4 du produit

1529,4

1417,1

1308,7

1006,7 ≤= liquide 892,8

822,3 Q 1 = 594,7

787,2 687,0

623,8 Q 2 = 198,5

592,2 503,1

448,0 Q 3 = 175,8

420,6 345,0 277,4 218,5

206,7 Q 4 = 241,3

184,8 Tableau F (suite) Enthalpies des fluides de refroidissement brusque pour le produit de FCCU et chaleurs disponibles Température o C LCCO Joules / Chaleur disponible gramme Joules/grarmme Température o C HCCO Joules/ gramme Chaleur disponible Joules/grarume 648,9 634,4 607,2

565,6

523,9 482,2 440,6 398,9

357,2

329,4 315,6 273,9 246,1

232,2

,6 162,8 148,9 107,2

65,6

23,9 ,6 0,0

2152,0

2103,0

2010,7

1872,2

1737,2

1577,7

1317,8

1184,8

1056,7

974,6 933,5 815,4 740,3 702,6 595,9 528,9 495,4 402,2 316,9 240,6 225,3 196,9 Température ≤= maximale du produit ≤= liquide Ql = 603,1

Q 2 = 234,4

Q 3 = 211,3

Q 4 = 303,6

648,9 634,4 607,2 565,6 523,9 482,2 440,6 398,9 357,2 329,4 315,6 273,9 246,1 232,2 ,6 162,8 148,9 107,2 ,6 23,9 ,6 0,0

3810,7 Temp.

3780,4 ≤= maximale 3720 du produit

3627,0

3538,6

3448,0

3359,6

3273,6

3187,6

3131,8 Q 1 = 316,5

3103,9

3020,2

2964,4 Q 2 = 167,4

2936,5

2852,8

2797,0 Q 3 = 167,4

2769,1

448,7 274,3 104,6 ≤= liquide

46,5 Q 4 = 406,9

Sélection de l'agent de refroidissement brusque: Certains fluides de refroidissement brusque sont estimés dans le Tableau G Des raffineries différentes peuvent utiliser des agents de refroidissement brusque différents pour répondre aux exigences spécifiques ou pour

pouvoir bénéficier de certaines possibilités particulières.

Parmi les fluides examinés ci-dessous, LCCO est le meilleur et HCCO est le second meilleur L'eau présente certains inconvénients sérieux Les agents restants ont certaines caractéristiques qui peuvent réduire leur attractivité en

tant que fluides de refroidissement brusque.

Tableau G

Evaluation des candidats en tant qu'aqents de refroidissement brusque Aqent de refroidissement brusque Vapeur Eau d' eau Propane

HCN LCCO HCCO

Capacité de refroidissement E P P Dilution du produit E E E Stabilité E E E Dilatation en volume P P P Tendance au craquage E E E Pompage / transport G F F Récupération de chaleur P P P Utilisation d'eau P P E Elimination des produits usés P P E Légende: P mauvais, F = convenable, A = moyen, G = bon, E = excellent

A A A

A G G

G G G

A E E

E G F

A A A

F G E

E E E

E E E

Tableau G (suite) Evaluation des candidats en tant qu'acents de refroidissement brusque Aqent de refroidissement (HVGO) gazole LCCO brusque DCO gazole Kérosène hydrotraité hydrotraité Capacité de refroidissement A A A A A Dilution du produit F F A F A Stabilité G A A AA Dilatation en volume E E E E E Tendance au craquage P G E E E Pompage / transport A A A A A Récupération de chaleur E G G G G Utilisation d'eau E E E E E Elimination des produits usés E E E E E Légende: P = mauvais, F = convenable, A = moyen, G = bon, E = excellent

________________________________________________________

Parmi les nombreux avantages du procédé et du système de craquage catalytique avec refroidissement brusque, selon la présente invention, on peut citer: 1) Valeur économique et qualité du produit améliorées

2) Rendement plus grand en hydrocarbures plus intéres-

sant au point de vue économique 3) Production accrue de naphta et d'essence terminée 4) Débit supérieur ) Meilleur débit et meilleure stabilité à l'oxydation du naphta produit 6) Craquage thermique réduit et dégradation du produit réduite, ce qui minimise le surcraquage de l'essence en éthane et gaz combustible léger 7) Teneur abaissée en pentadiène dans le naphta qui constitue le produit 8) Production diminuée de gaz combustible de faible valeur 9) Indice d'octane accru du naphta et de l'essence terminée ) Economique 11) Bons rendements

12) Efficace.

Bien que des modes de réalisation de l'invention ont été illustrés et décrits, il est bien entendu que différentes

modifications et remplacements, aussi bien que des réarrange-

ments des étapes opératoires, peuvent être réalisés par des hommes de l'art sans s'écarter pour cela de l'objet et de la

portée de l'invention.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1 Procédé de craquage catalytique comprenant la phase opératoire suivante: craquage catalytique de l'huile de charge dans un réacteur d'une unité de craquage catalytique en présence d'un catalyseur de craquage pour produire un courant de produit effluant craqué catalytiquement d'huile de degré supérieur; et caractérisé en ce qu'il comprend en outre la phase opératoire de: refroidissement brusque dudit courant de produit, extérieurement et en aval dudit réacteur, au moyen d'un agent de refroidissement brusque comprenant au moins un membre choisi dans le groupe constitué par l'huile de recyclage catalytique légère, l'huile de recyclage catalytique lourde, le naphta catalytique lourd, le kérosène, les distillats de

cokerie, le gazole de cokerie léger, le distillat hydro-

traité, le gazole vierge non traité frais et le naphta vierge

non traité frais.

2 Procédé de craquage catalytique selon la revendi-

cation 1, caractérisé en ce que: ladite huile de charge comprend du gazole; et le refroidissement brusque comprend en outre: la diminution de la température dudit courant de produit; la réduction au minimum du craquage thermique dudit courant de produit; et l'injection dudit agent de refroidissement brusque dans ledit courant de produit en une quantité comprise entre environ 2 % et environ

20 % en volume par rapport à l'huile de charge.

3 Procédé de craquage catalytique selon la revendi-

cation 1 ou 2, caractérisé en ce que: ledit réacteur comprend un réacteur à colonne montante; ledit courant de produit est refroidi brusquement après que le craquage catalytique est substantiellement terminé; et ledit agent de refroidissement entre en contact avec ledit courant du produit en une quantité comprise entre environ 5 % et environ 15 % de l'huile de charge. 4 Procédé de craquage catalytique, caractérisé en ce qu'il comprend la phase opératoire consistant à: craquer catalytiquement une huile de charge en présence d'un catalyseur de craquage; et caractérisé en ce qu'il comprend en outre la phase opératoire consistant à:

refroidir ladite huile de charge craquée catalyti-

quement après que le craquage catalytique est substantielle-

ment terminé, pour réduire sensiblement au minimum le craquage thermique de ladite huile craquée catalytiquement en gaz combustible, par mise en contact de ladite huile craquée catalytiquement avec un hydrocarbure liquide, qui constitue

l'agent de refroidissement brusque, ayant un point d'ébulli-

tion supérieur à celui de l'eau, un poids moléculaire supé-

rieur à 90 et une expansion volumétrique inférieure à environ

% du volume de ladite huile craquée catalytiquement.

Procédé de craquage catalytique selon la revendi- cation 4 ou 5, caractérisé en ce que:

ledit agent de refroidissement brusque est sensible-

ment inerte vis-à-vis d'un craquage thermique à environ 482 C à environ 5931 C; ladite huile de charge est craquée catalytiquement dans un réacteur; ledit agent de craquage catalytique est choisi dans le groupe constitué par des hydrocarbures précédemment craqués, une charge vierge non traitée fraîche et des hydrocarbures hydrotraités; et ladite huile craquée catalytiquement est refroidie par ledit agent de refroidissement brusque d'un nombre de O C

allant d'environ 17 à environ 111.

6 Procédé de craquage catalytique selon la revendi-

cation 4, caractérisé en ce que: ladite expansion volumétrique dudit agent de refroidissement brusque est inférieure à environ 5 %; ledit agent de refroidissement brusque améliore la stabilité, vis-à-vis de l'oxydation, du produit constitué par le naphta et de l'essence; et

une portion substantielle dudit agent de refroidis-

sement présente un point d'ébullition d'au moins 2211 C et

d'au plus environ 4821 C et se vaporise sensiblement complète-

ment dans la phase diluée.

7 Procédé de craquage catalytique selon la revendi-

cation 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit agent de refroidissement est choisi dans le groupe constitué par l'huile de recyclage catalytique légère, l'huile de recyclage catalytique lourde, le naphta catalytique lourd, le gazole de

cokerie et les distillats de cokerie.

8 Procédé de craquage catalytique selon l'une

quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il

comprend la séparation substantielle dudit catalyseur de ladite huile craquée catalytiquement dans un séparateur grossier comportant une sortie de vapeur fournissant une

sortie de produit et l'injection dudit agent de refroidisse-

ment dans ladite huile craquée catalytiquement, après ladite séparation, au voisinage de ladite sortie de produit du

séparateur grossier.

9 Procédé de craquage catalytique, comprenant les phase opératoires consistant à: craquer catalytiquement l'huile de charge dans une unité de craquage catalytique comprenant un régénérateur et au moins un réacteur de craquage catalytique choisi dans le groupe constitué par un réacteur à colonne montante et un réacteur à lit fluidisé, en présence d'un catalyseur de

craquage pour produire une huile de degré supérieur abandon-

nant le catalyseur cokéfié; réaliser une séparation grossière dudit catalyseur cokéfié à partir de l'huile de degré supérieur et ceci substantiellement après l'opération précédente; et caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, les phases opératoires suivantes: refroidir brusquement ladite huile de degré amélioré pour diminuer sensiblement le craquage thermique de ladite huile de degré supérieur en des produits hydrocarbures de moindre valeur et en gaz hydrocarbures légers;

régénérer le catalyseur cokéfié dans un régénéra-

teur; et recycler ce catalyseur régénéré vers le réacteur de

craquage catalytique.

Procédé de craquage catalytique selon la revendication 9, caractérisé en ce que: l'huile de degré amélioré est refroidie brusquement par environ 2 % à environ 15 % dudit agent de refroidissement brusque par volume de ladite huile de charge; ledit agent de refroidissement brusque est choisi dans le groupe constitué par l'huile de recyclage légère, l'huile de recyclage lourde, le naphta catalytique lourd et les combinaisons de ces produits; et le refroidissement brusque est réalisé en aval dudit

réacteur à colonne montante.

11 Procédé de craquage catalytique, comprenant les phases opératoires consistant à: craquer catalytiquement de l'huile de charge dans un réacteur d'une unité de craquage catalytique, en présence d'un catalyseur de craquage, pour produire un courant effluent craqué catalytiquement d'huile de degré supérieur contenant du catalyseur; séparer substantiellement ledit catalyseur à partir de l'huile de degré supérieur dans un séparateur grossier externe et dans un récipient de dégagement; et caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, les phases opératoires suivantes: refroidir brusquement ledit courant d'huile de degré supérieur, en aval du séparateur grossier externe et en amont dudit récipient de dégagement, au moyen d'un agent de refroidissement comprenant au moins un membre choisi dans le groupe constitué par l'huile de recyclage catalytique légère,

l'huile de recyclage catalytique lourde, le naphta catalyti-

que lourd, le kérosène, les distillats de cokerie, le gazole de cokerie léger, le distillat hydrotraité, le gazole vierge non traité frais et le naphta vierge non traité frais; et injecter ledit agent de refroidissement brusque dans ledit courant en une quantité comprise entre environ 2 % et

environ 20 % en volume de l'huile de charge.

12 Procédé de craquage catalytique comprenant les phases opératoires suivantes: désalage substantiel du pétrole comprenant du pétrole brut ou huile brute; chauffage dans un four dudit pétrol brut désalé; pompage du pétrole brut chauffé vers une tour de distillation primaire; séparation dudit pétrole brut chauffé dans la tour de distillation primaire en courants de naphta, de gazole primaire et de pétrole brut réduit primaire; pompage du pétrole brut réduit primaire vers une tour sous vide à tubulures; séparation dudit pétrole brut réduit primaire dans ladite tour sous vide à tubulure en courant de gaz humide, de gazole lourd et de pétrole brut réduit sous vide fournissant de l'huile résiduaire; envoi d'une huile de charge comprenant ledit gazole primaire depuis la tour de distillation primaire vers un réacteur à colonne montante allongée dressée d'une unité de craquage catalytique; alimentation en catalyseur de craquage cristallin frais et régénéré audit réacteur à colonne montante; craquage catalytique de ladite huile de charge dans

ledit réacteur à colonne montante en présence dudit cataly-

seur de craquage sous des conditions de craquage catalytique pour produire un courant de produit effluent de degré supérieur d'huile craqué catalytiquement contenant du catalyseur cokéfié usé; et caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, les phases opératoires suivantes: séparation d'une quantité substantielle dudit catalyseur craqué utilisé à partir dudit courant de produit dans un séparateur grossier externe en aval du réacteur à colonne montante pour réaliser une séparation grossière dudit catalyseur cokéfié à partir dudit courant de produit; injection et refroidissement brusque dudit courant de produit peu de temps après que ce courant de produit quitte ledit séparateur externe au moyen d'un agent de refroidissement brusque constitué par de l'huile de recyclage pour réduire sensiblement au minimum le craquage thermique dudit courant de produit en hydrocarbures de moindre valeur et améliorer en même temps le rendement en naphta afin d'augmenter substantiellement la production d'essence, ledit agent de refroidissement comprenant une huile de recyclage choisie dans le groupe constitué par de l'huile de recyclage catalytique légère et de l'huile de recyclage catalytique lourde et ledit agent de refroidissement brusque étant injecté dans ledit courant de produit en une quantité comprise entre environ 5 % et environ 15 % en volume par rapport à l'huile de charge;

transport dudit courant de produit refroidi brusque-

ment vers une portion supérieure de phase diluée d'un récipient de dégagement;

dégagement et séparation d'une quantité substan-

tielle des fines de catalyseur cokéfié utilisé restant à partir du courant de produit refroidi brusquement dans au moins un cyclone interne dans une portion de phase diluée dudit récipient de dégagement; stripage des hydrocarbures volatils à partir du catalyseur cokéfié dans une section de stripage dudit récipient de dégagement; passage dudit catalyseur cokéfié ayant subi le stripage vers un régénérateur de ladite unité de craquage catalytique; injection d'air dans ledit régénérateur régénération dudit catalyseur usé par combustion substantielle du coke sur ledit catalyseur utilisé en présence d'air dans ledit régénérateur; recyclage du catalyseur régénéré vers le réacteur à colonne montante; séparation de ladite huile craquée dans une unité de fractionnement en courants de gaz hydrocarbures légers, de

naphta catalytique, d'huile de recyclage catalytique compre-

nant de l'huile de recyclage légère et de l'huile décantée; et recyclage de ladite huile de recyclage catalytique légère à partir de l'unité de fractionnement vers une canalisation d'injection d'agent de refroidissement brusque dudit récipient de dégagement disposée entre ledit cyclone externe et le lit fluidisé pour être utilisé comme agent de

refroidissement brusque.

13 Unité de craquage catalytique, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison: un réacteur à colonne montante allongée dressé pour craquer catalytiquement une huile de charge en présence d'un catalyseur de craquage pour produire un courant de produit effluent de degré supérieur d'huile craquée catalytiquement abandonnant de catalyseur cokéfié, ledit réacteur à colonne

montante ayant une portion supérieure et une portion infé-

rieure; un séparateur grossier externe connecté à et communiquant avec ladite portion supérieure du réacteur à colonne montante en étant espacé de celui-ci et positionné à un niveau sensiblement similaire et aux environs de la portion supérieure dudit réacteur à colonne montante, pour réaliser une séparation grossière dudit catalyseur cokéfié à partir de l'huile craquée catalytiquement; un récipient de dégagement dressé pour le dégagement et la séparation substantielles d'une quantité substantielle du catalyseur cokéfié restant à partir de l'huile craquée catalytiquement, ledit récipient de dégagement comportant une zone supérieure de phase diluée avec au moins un séparateur interne, une zone inférieure de phase dense et une section de stripage constituant un stripeur; une canalisation de produit s'étendant entre le séparateur externe et la portion supérieure de phase diluée dudit récipient et les connectant entre eux; une canalisation de catalyseur usé s'étendant entre ledit séparateur externe et ladite portion de phase dense dudit récipient de dégagement et les connectant entre eux; un régénérateur comprenant un récipient, un tuyau élévateur allongé dressé pour transporter le catalyseur cokéfié vers un régénérateur, un injecteur d'air communiquant

avec ledit tuyau élévateur pour injecter de l'air et facili-

ter la combustion dudit catalyseur cokéfié, et une canalisa-

tion pour catalyseur régénéré connectée audit réacteur à colonne montante afin de conduire le catalyseur régénéré audit réacteur à colonne montante; et

une canalisation d'injection d'agent de refroidisse-

ment brusque constituée par de l'huile de recyclage connectée à et communiquant avec ladite canalisation d'entrée pour injecter un agent de refroidissement brusque comprenant de l'huile de recyclage, choisie dans le groupe constitué par l'huile de recyclage catalytique légère et l'huile de recyclage catalytique lourde, dans ladite huile craquée catalytiquement après que cette huile craquée catalytiquement a quitté ledit séparateur externe en aval dudit réacteur à colonne montante et a été grossièrement séparée dudit catalyseur et avant que cette huile craquée catalytiquement

pénètre dans le récipient de dégagement précité, afin d'amé-

liorer le rendement en naphta et diminuer substantiellement le craquage thermique dudit courant de produit d'huile, ladite canalisation pour l'agent de refroidissemnt brusque constitué par l'huile de recyclage comprenant un injecteur d'huile de recyclage catalytique sensiblement vertical, pour

injecter ledit agent de refroidissement sensiblement vertica-

lement vers le bas dans ladite canalisation d'entrée ou en formant un angle incliné compris entre environ 150 et environ 450 par rapport à une ligne de référence verticale pour augmenter le mélange dudit agent de refroidissement brusque

avec lesdits produits.

14 Procédé de craquage catalytique, caractérisé en ce qu'il comprend les phases opératoires consistant à: craquer catalytiquement de l'huile de charge dans un réacteur d'une unité de craquage catalytique en présence d'un catalyseur de craquage pour produire un courant effluent craqué catalytiquement d'huile de qualité améliorée contenant du catalyseur; séparer substantiellement ledit catalyseur de ladite huile de degré amélioré dans un séparateur grossier interne dans un récipient de dégagement, ledit séparateur grossier interne comprenant un séparateur par inertie choisi dans le groupe constitué par un cyclone interne et un séparateur à boîte inversée; et refroidir brusquement ladite huile de degré amélioré

en aval dudit séparateur grossier interne dans ledit réci-

pient de dégagement au moyen d'un agent de refroidissement brusque comprenant au moins un membre choisi dans le groupe constitué par l'huile de recyclage catalytique légère,

l'huile de recyclage catalytique lourde, le naphta catalyti-

que lourd, le kérosène, le distillat de cokerie, le gazole de cokerie léger, le distillat hydrotraité, le gazole vierge non traité frais et le naphta vierge non traité frais, ledit agent de refroidissement étant injecté dans le courant en une quantité comprise entre environ 2 % et environ 20 % en volume

par rapport à l'huile de charge.

15 Procédé de craquage catalytique, caractérisé en ce qu'il comprend les phases opératoires consistant à: désaler substantiellement du pétrole comprenant du pétrole brut ou huile brute; chauffer ledit pétrole brut désalé dans un four; pomper ledit pétrole brut chauffé vers une tour de distillation primaire; séparer ledit pétrole brut chauffé dans ladite tour de distillation primaire en courants de naphta, de gazole primaire et de pétrole brut réduit primaire; pomper ledit pétrole brut réduit primaire vers une tour sous vide à tubulure; séparer ledit pétrole brut réduit primaire dans ladite tour sous vide à tubulures en courants de gaz humide,

de gazole lourd et de pétrole brut réduit sous vide fournis-

sant de l'huile résiduaire; à véhiculer une huile de charge comprenant ledit gazole primaire depuis la tour de distillation primaire vers un réacteur à colonne montante allongé dressée d'une unité de craquage catalytique; alimenter du catalyseur de craquage cristallin frais et régénéré vers ledit réacteur à colonne montante; craquer catalytiquement ladite huile de charge dans

ledit réacteur à colonne montante en présence dudit cataly-

seur de craquage sous des conditions de craquage catalytique pour produire un courant de produit effluent de degré

amélioré d'huile craquée catalytiquement contenant du cataly-

seur cokéfié usé; séparer une quantité substantielle dudit catalyseur cokéfié usé à partir dudit courant de produit' dans un séparateur simplifié interne en une portion de phase diluée d'un récipient de dégagement disposé en aval dudit réacteur à colonne montante pour réaliser une séparation grossière dudit catalyseur cokéfié à partir dudit courant de produit; injecter et refroidir brusquement ledit courant de produit peu de temps après qu'il a quitté le séparateur

externe avec une huile de recyclage comme agent de refroidis-

sement brusque, pour réduire sensiblement au minimum le craquage thermique dudit courant de produit en hydrocarbures de moindre valeur et en même temps améliorer le rendement en naphta afin d'accroître substantiellement la production d'essence, ledit agent de refroidissement brusque comprenant une huile de recyclage choisie dans le groupe constitué par l'huile de recyclage catalytique légère et l'huile de recyclage catalytique lourde et cet agent de refroidissement brusque étant injecté dans ledit courant de produit en une quantité comprise entre environ 5 % et environ 15 % en volume par rapport à l'huile de charge; dégager et séparer une quantité substantielle des fines de catalyseur cokéfié usé restant à partir du courant de produit refroidi brusquement dans au moins un cyclone interne dans ladite portion de phase diluée du récipient de dégagement; soumettre à un stripage les hydrocarbures volatils pour les éliminer du catalyseur cokéfié dans une section de stripage dudit récipient de dégagement; conduire ledit catalyseur cokéfié ayant subi le stripage vers un régénérateur de ladite unité de craquage catalytique; injecter de l'air dans ledit régénérateur; régénérer ledit catalyseur usé par combustion substantielle du coke sur le catalyseur usé en présence d'air dans ledit régénérateur; recycler le catalyseur régénéré vers ledit réacteur à colonne montante; séparer ladite huile, craquée catalytiquement et refroidie brusquement, dans une unité de fractionnement en courants de gaz hydrocarbures légers, de naphta catalytique, d'huile de recyclage catalytique comprenant de l'huile de recyclage légère, et d'huile décantée; et recycler ladite huile de recyclage catalytique

légère à partir de l'unité de fractionnement vers le réci-

pient de dégagement pour utilisation en tant qu'agent de

refroidissement brusque.

16 Procédé de craquage catalytique, selon la revendication 12 ou 15, carctérisé en ce qu'il comprend l'envoi d'une partie de ladite huile résiduelle au réacteur à colonne montante pour utilisation en tant qu'une partie de

ladite huile de charge, tandis que ledit agent de refroidis-

sement brusque comporte de l'huile de recyclage catalytique

lourde.

17 Procédé de craquage catalytique, selon la revendication 12 ou 15, caractérisé en ce que de l'huile de recyclage catalytique légère est injectée dans ladite huile de charge en tant qu'au moins une partie dudit agent de

refroidissement brusque.

18 Procédé de craquage catalytique, selon la revendication 15, caractérisé en ce que: la phase de séparation comprend la projection dudit courant de produit effluent, lorsque qu'il quitte ledit réacteur à colonne montante, contre une paroi de frappe d'un séparateur à boîte inversée, la décharge dudit catalyseur séparé à travers le bas ouvert dudit séparateur à boîte

inversée, et le passage de ladite huile craquée catalytique-

ment séparée à travers au moins une fenêtre comprenant une sortie de produit dudit séparateur à boîte inversée; et

ledit refroidissement brusque comprend la pulvérisa-

tion de ladite huile de recyclage au voisinage de ladite

fenêtre dudit séparateur à boîte inversée.

19 Unité de craquage catalytique, caractérisée en ce qu'elle comprend: un réacteur à colonne montante allongée dressé pour craquer catalytiquement une huile de charge en présence d'un catalyseur de craquage afin de produire un courant de produit effluent de qualité supérieure en abandonnant du catalyseur cokéfié, ledit réacteur à colonne montante comportant une portion supérieure et une portion inférieure; un récipient de dégagement dressé communiquant avec ledit réacteur à colonne montante pour dégager et séparer substantiellement une quantité substantielle de catalyseur cokéfié à partir de ladite huile craquée catalytiquement, ledit récipient de dégagement comportant une zone de phase diluée supérieure avec au moins un cyclone interne, une zone

inférieure de phase dense et une section de stripage réali-

sant une unité de stripage; un séparateur grossier interne positionné dans ladite zone de phase diluée dudit récipient de dégagement pour réaliser une séparation grossière dudit catalyseur cokéfié à partir de l'huile craquée catalytiquement, ledit séparateur grossier interne définissant une évacuation de vapeur qui constitue une sortie d'huile et ayant une portion inférieure fournissant une sortie pour le catalyseur; un régénérateur comprenant un récipient, un tuyau élévateur allongé dressé pour transporter le catalyseur cokéfié à partir du récipient de dégagement vers ledit régénérateur, un injecteur d'air comuniquant avec ledit tuyau élévateur pour injecter de l'air et faciliter la combustion dudit catalyseur cokéfié et une canalisation pour catalyseur régénéré connectée audit réacteur à colonne montante afin de transporter le catalyseur régénéré audit réacteur à colonne montante; et au moins une canalisation d'injection d'huile de recyclage constituant l'agent de refroidissement brusque qui s'étend dans l'intérieur dudit récipient de dégagement et qui est susbtantiellement alignée en regard avec ladite sortie d'huile du séparateur grossier interne pour injecter un agent de refroidissement brusque comprenant de l'huile de recyclage choisie dans le groupe constitué par l'huile de recyclage légère et l'huile de recyclage lourde, dans ladite huile craquée catalytiquement après que ladite huile craquée catalytiquement soit sortie de ladite sortie pour l'huile

dudit séparateur grossier interne et ait été séparée grossiè-

rement à partir dudit catalyseur, pour améliorer substantiel-

lement le rendement en naphta et diminuer substantiellement le craquage thermique dudit courant de produit constitué par

de l'huile.

Unité de craquage catalytique selon la revendi-

cation 19, caractérisée en ce que ladite canalisation pour l'agent de refroidissement brusque constitué par l'huile de recyclage forme un angle incliné, compris entre environ 150

et environ 900 par rapport à une ligne de référence verti-

cale, s'étendant à travers ladite unité de dégagement, pour réduire sensiblement au minimum le courant de retour dudit

agent de refroidissement.

21 Unité de craquage catalytique selon la revendi-

cation 19, caractérisée en ce que ledit régénérateur est disposé en dessous du récipient de dégagement et ladite unité

de craquage catalytique comprend une canalisation sensible-

ment horizontale s'étendant entre la portion de sommet dudit réacteur à colonne montante et ledit cyclone grossier interne

en les connectant entre eux.