FR2751339A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING A HYDROCARBON CHARGE USING TWO HYDROTREATMENT REACTORS AND A SINGLE FRACTION UNIT - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et dispositif de conversion d'une charge d'hydrocarbures, mettantA method and a device for converting a hydrocarbon feedstock,
en oeuvre deux réacteurs d'hydrotraitement et une seule unité de fractionnement. La présente invention concerne un procédé et un dispositif améliorés de conversion d'une charge d'hydrocarbures, par hydrotraitement en présence d'un catalyseur, mettant en oeuvre deux réacteurs et une seule two hydrotreatment reactors and one fractionation unit. The present invention relates to an improved method and device for converting a hydrocarbon feedstock by hydrotreating in the presence of a catalyst, using two reactors and a single
unité de fractionnement.fractionation unit.
De manière générale, les procédés de conversion par hydrotraitement visent à convertir des charges d'hydrocarbures à haut point d'ébullition et relativement bon marché en charges plus légères, beaucoup mieux valorisables. A cet effet, il est courant de mettre en série deux unités ou réacteurs de conversion: on sait, en effet, que les charges à haut point d'ébullition contiennent un certain nombre de polluants, en particulier pour les catalyseurs. En conséquence, le premier réacteur contient un catalyseur sélectionné de préférence pour ses qualités de résistance, qui, tout en réalisant une première étape de conversion, permet d'éliminer certains de ces polluants, comme le soufre et l'azote. Le second réacteur contient en revanche un catalyseur plus sensible aux polluants, mais également In general, hydrotreatment conversion processes aim to convert high boiling hydrocarbons and relatively cheap hydrocarbon feedstocks into lighter, much better recoverable feedstocks. For this purpose, it is common to put in series two units or conversion reactors: it is known, in fact, that the high-boiling charges contain a certain number of pollutants, in particular for the catalysts. Accordingly, the first reactor contains a catalyst preferably selected for its strength qualities, which, while performing a first conversion step, eliminates some of these pollutants, such as sulfur and nitrogen. The second reactor, on the other hand, contains a catalyst that is more sensitive to pollutants, but also
beaucoup plus actif et donc plus "convertissant". much more active and therefore more "converting".
Les effluents issus du second réacteur sont alors dirigés vers un fractionnement final, dont la partie la plus lourde est partiellement recyclée, en vue d'améliorer sa conversion. Ce procédé présente néanmoins un inconvénient: en effet, les produits déjà convertis au sein de la première unité ne constituent pas une charge intéressante pour le The effluents from the second reactor are then directed to a final fractionation, the heaviest part of which is partially recycled, in order to improve its conversion. This method nevertheless has a drawback: in fact, the products already converted within the first unit do not constitute an interesting load for the
second réacteur.second reactor.
Afin d'y remédier, une solution consiste à prévoir un fractionnement intermédiaire entre les deux unités de In order to remedy this, one solution is to provide for an intermediate split between the two
conversion.conversion.
On citera à cet égard le brevet américain US-A-4.713.167, selon lequel une charge hydrocarbonée lourde est tout d'abord envoyée vers un premier réacteur d'hydrotraitement, o elle se trouve purifiée de ses impuretés. Les effluents issus du premier réacteur sont dirigés vers une unité de fractionnement intermédiaire, o les composants plus légers formés par craquage dans ce premier réacteur sont séparés, tandis que la partie lourde non convertie de la charge est conduite vers un second réacteur In this respect, mention may be made of US Pat. No. 4,713,167, according to which a heavy hydrocarbon feedstock is first sent to a first hydrotreatment reactor, where it is purified of its impurities. The effluents from the first reactor are directed to an intermediate fractionation unit, where the lighter components formed by cracking in this first reactor are separated, while the unconverted heavy part of the feed is led to a second reactor
d'hydrocraquage dit "plus convertissant". hydrocracking said "more converting".
Les effluents de cette seconde étape peuvent alors soit être fractionnés par distillation dans une seconde unité de fractionnement, soit, de façon beaucoup plus économique (puisque l'on n'utilise alors qu'une seule zone de fractionnement au lieu de deux), être recyclés vers l'unité The effluents of this second stage can then either be fractionated by distillation in a second fractionation unit, or, in a much more economical way (since only one fractionation zone is used instead of two), be recycled to the unit
de fractionnement située entre les deux réacteurs. splitting located between the two reactors.
On sait que, dans ce dernier cas, il convient d'effectuer une purge sur la ligne de recycle, afin de ne pas accumuler, dans cette dernière, les hydrocarbures aromatiques condensés lourds les plus réfractaires à la conversion, de manière à préserver de bonnes performances au It is known that, in the latter case, it is appropriate to purge the recycle line, so as not to accumulate in the latter, the heavy condensed aromatic hydrocarbons most refractory to conversion, so as to preserve good performance at
sein du second réacteur.within the second reactor.
Cette dernière solution, n'utilisant qu'une seule zone de fractionnement, présente néanmoins des inconvénients. En effet, la purge effectuée sur la ligne de recycle contient nécessairement une partie importante d'effluents issus du premier réacteur, ce qui en altère la qualité, alors qu'elle est utilisée, entre autre, pour constituer des huiles de base. En outre, si l'on veut compenser au moins partiellement ce phénomène, il devient nécessaire d'augmenter de manière notable la sévérité des conditions opératoires régnant au sein du premier réacteur, avec pour conséquence une hausse de la pression, ce qui nécessite des This last solution, using only a single fractionation zone, nevertheless has drawbacks. Indeed, the purge performed on the recycle line necessarily contains a significant portion of effluent from the first reactor, which alters the quality, while it is used, inter alia, to form base oils. In addition, if it is desired to at least partially compensate for this phenomenon, it becomes necessary to significantly increase the severity of the operating conditions prevailing within the first reactor, with consequent increase in pressure, which requires
réacteurs plus robustes et donc beaucoup plus onéreux. reactors more robust and therefore much more expensive.
La présente invention vise à proposer un procédé de conversion permettant de s'affranchir des inconvénients précités. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de conversion par hydrotraitement d'une charge hydrocarbonée, mettant en oeuvre au moins deux réacteurs de conversion et une seule unité de fractionnement, dans laquelle on fractionne l'ensemble des effluents des deux réacteurs, ledit procédé étant caractérisé en ce que: - les effluents des deux réacteurs sont recueillis au sein d'au moins deux zones distinctes de ladite unité de fractionnement; - les fractions des effluents des deux réacteurs vaporisées dans l'unité de fractionnement sont recondensées et soutirées au sein d'au moins une zone commune de cette unité; et - des soutirages distincts sont effectués sur les résidus de distillation issus des deux zones de l'unité de fractionnement dans lesquelles les effluents des réacteurs The present invention aims at providing a conversion method to overcome the aforementioned drawbacks. For this purpose, the subject of the present invention is a process for conversion by hydrotreatment of a hydrocarbon feedstock, using at least two conversion reactors and a single fractionation unit, in which all the effluents of the two reactors are fractionated. said process being characterized in that: - the effluents of the two reactors are collected within at least two distinct zones of said fractionation unit; the fractions of the effluents of the two reactors vaporized in the fractionation unit are recondensed and withdrawn within at least one common zone of this unit; and - separate withdrawals are carried out on the distillation residues from the two zones of the fractionation unit in which the effluents from the reactors
sont traités.are treated.
Le procédé conforme à l'invention permet d'éviter le mélange entre les résidus de distillation des effluents du premier réacteur et les résidus de distillation des effluents du second réacteur, qui sont issus d'une conversion beaucoup plus poussée et contiennent donc les The process according to the invention makes it possible to avoid the mixing between the distillation residues of the effluents of the first reactor and the distillation residues of the effluents of the second reactor, which result from a much more extensive conversion and therefore contain the
composés les plus réfractaires.most refractory compounds.
En outre, les fractions vaporisées, issues de deux zones d'une unité de fractionnement commune, peuvent alors soit être dirigées vers des traitements tels que l'isomérisation ou le réformage des essences, soit encore constituer des In addition, the vaporized fractions from two zones of a common fractionation unit can then be directed to treatments such as the isomerization or reforming of the species, or else constitute
coupes carburéacteurs ou gazole.jet fuel or diesel fuel cups.
De façon usuelle, les résidus de distillation issus de l'unité de fractionnement, après avoir subi une purge, peuvent être recyclés au second réacteur et, selon une caractéristique de l'invention, la purge peut avantageusement être constituée majoritairement par le soutirage des résidus issus de la distillation des effluents Usually, the distillation residues from the fractionation unit, after having been purged, can be recycled to the second reactor and, according to a characteristic of the invention, the purge can advantageously consist mainly of the withdrawal of the residues. from the distillation of effluents
du second réacteur.of the second reactor.
La fraction recyclée au second réacteur et la purge obtenue sont ainsi de qualité améliorée, dans la mesure o elles sont constituées en majorité de résidus de distillation qui ont été traités en deux passes successives, sans pour autant faire appel à des unités de fractionnement multiples. Il y a en outre une augmentation de la conversion, puisque les résidus de distillation des effluents provenant du premier réacteur sont en grande partie dirigés vers le second réacteur et y subissent une conversion supplémentaire. De plus, dans le cas o l'on veut conférer à la fraction recyclée au second réacteur des propriétés données, il est possible, grâce à l'invention, de travailler à des conditions opératoires différentes dans les deux réacteurs et, en particulier, à des conditions moins sévères au niveau du premier réacteur que celles imposées par un procédé The fraction recycled to the second reactor and the purge obtained are thus of improved quality, insofar as they consist mainly of distillation residues which have been treated in two successive passes, without using multiple fractionation units. In addition, there is an increase in conversion since the effluent distillation residues from the first reactor are largely directed to the second reactor and undergo further conversion. Moreover, in the case where it is desired to give the recycled fraction to the second reactor of the given properties, it is possible, thanks to the invention, to work at different operating conditions in the two reactors and, in particular, to conditions less severe at the first reactor than those imposed by a process
classique utilisant un seul fractionnement. classic using a single fractionation.
Cette "désévérisation", qui se traduit notamment par une baisse de la pression, permet d'abaisser sensiblement le This "desertification", which is reflected in particular by a drop in pressure, can significantly lower the
coût du traitement dans le premier réacteur. cost of treatment in the first reactor.
Selon une caractéristique de l'invention, la purge des résidus de distillation des effluents issus du second réacteur peut être effectuée directement sur un plateau de distillation de l'unité de fractionnement situé au-dessus de According to one characteristic of the invention, the purge of the distillation residues of the effluents from the second reactor can be carried out directly on a distillation plate of the fractionation unit situated above
la zone d'introduction des effluents du premier réacteur. the effluent introduction zone of the first reactor.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les résidus de distillation issus desdites zones peuvent être séparés les uns des autres un cloisonnement vertical disposé According to another characteristic of the invention, the distillation residues from said zones can be separated from each other a vertical partition disposed
à l'intérieur de l'unité de fractionnement. inside the fractionation unit.
L'invention vise également à proposer un dispositif pour The invention also aims to propose a device for
la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. the implementation of the method described above.
Un autre objet de l'invention est donc constitué par un ensemble de conversion par hydrotraitement d'une charge hydrocarbonée, incluant deux réacteurs disposés en série, une unité de fractionnement disposée entre ces deux réacteurs, ainsi que des conduites d'amenée des effluents des réacteurs à l'unité de fractionnement, ledit ensemble étant caractérisé en ce que l'unité de fractionnement présente des moyens de séparation délimitant deux zones distinctes, de part et d'autre desquels débouchent respectivement les conduites d'amenée des effluents des deux réacteurs, et en ce que l'unité de fractionnement présente deux moyens de soutirage par lesquels sont extraits respectivement les résidus de distillation des effluents des Another subject of the invention therefore consists of a conversion set by hydrotreatment of a hydrocarbon feedstock, including two reactors arranged in series, a fractionation unit arranged between these two reactors, as well as feed lines for the effluents from feedwaters. reactors in the fractionation unit, said assembly being characterized in that the fractionation unit has separating means delimiting two distinct zones, on either side of which respectively open the effluent supply lines of the two reactors, and in that the fractionation unit has two withdrawal means through which the distillation residues of the effluents of the
deux réacteurs.two reactors.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention
apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre de will appear in the following detailed description of
différents modes de réalisation. Dans cette description, on different embodiments. In this description, we
se référera aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de conversion conforme à l'invention; - les figures 2, 3 et 4 sont des vues schématiques représentant différents moyens de séparation, dans l'unité de fractionnement, des effluents des réacteurs; - la figure 5 est une vue schématique d'un autre Referring to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view of a conversion assembly according to the invention; FIGS. 2, 3 and 4 are diagrammatic views showing various means of separating, from the fractionation unit, the effluents of the reactors; FIG. 5 is a schematic view of another
ensemble de conversion conforme à l'invention. conversion assembly according to the invention.
Comme le montre la figure 1, l'ensemble de conversion par hydrotraitement d'une charge d'hydrocarbures, permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, comprend un premier réacteur 10, une unité de fractionnement As shown in FIG. 1, the conversion assembly by hydrotreatment of a hydrocarbon feedstock, which makes it possible to carry out the process according to the invention, comprises a first reactor 10, a fractionation unit
12 et un second réacteur 14.12 and a second reactor 14.
La charge est amenée tout d'abord par une ligne 2 au The load is brought first by a line 2 to
sein du réacteur 10, o elle subit une première conversion. in the reactor 10, where it undergoes a first conversion.
L'effluent qui en est issu est alors évacué vers l'unité de fractionnement 12, par l'intermédiaire de la conduite 16. Le résidu de distillation correspondant est extrait de l'unité 12 par soutirage en 18, puis est conduit par la ligne 8 vers le second réacteur 14. L'effluent issu de ce dernier est recyclé par la conduite 20 vers l'unité de fractionnement 12. Conformément à l'invention, des moyens de séparation 22 qui seront décrits plus en détail par la suite, délimitent The resulting effluent is then discharged to the fractionation unit 12, via line 16. The corresponding distillation residue is extracted from the unit 12 by withdrawal at 18, and is then taken through the line 8 to the second reactor 14. The effluent from the latter is recycled via line 20 to the fractionation unit 12. In accordance with the invention, separation means 22 which will be described in more detail below delimit
deux zones distinctes 24,26 de l'unité de fractionnement 12. two distinct zones 24,26 of the fractionation unit 12.
Les conduites 16,20 d'alimentation de cette unité débouchent de part et d'autre des moyens de séparation 22, de manière à isoler les résidus de distillation des effluents provenant de chaque réacteur 10,14. En particulier, le résidu de distillation de l'effluent du second réacteur est extrait au niveau du soutirage 28, dont l'emplacement est différent de celui du soutirage 18. Ce résidu est alors pour partie recyclé vers le second réacteur 14 par la conduite 30 et la ligne 8, et pour partie évacué hors de l'ensemble de conversion par la conduite 32, The supply lines 16,20 of this unit open on both sides of the separation means 22, so as to isolate the distillation residues effluents from each reactor 10,14. In particular, the distillation residue of the effluent from the second reactor is extracted at the rack 28, the location of which is different from that of the withdrawal 18. This residue is then partly recycled to the second reactor 14 via line 30. and the line 8, and partly discharged out of the conversion assembly via line 32,
afin de constituer une purge de qualité améliorée. to build an improved quality purge.
En revanche, les fractions vaporisées des effluents provenant de chaque réacteur 10,14, sont recondensées au niveau d'une zone commune 34 et extraites de l'unité de fractionnement 12 par divers soutirages communs 36 Les figures 2, 3 et 4, montrent de manière plus précise divers types de moyens de séparation, dans l'unité de fractionnement 12, des zones d'admission 24 et 26 des On the other hand, the vaporized fractions of the effluents coming from each reactor 10, 14 are recondensed at a common zone 34 and extracted from the fractionation unit 12 by various common withdrawals. FIGS. 2, 3 and 4 show more precisely, various types of separation means, in the fractionation unit 12, of the admission zones 24 and 26 of the
effluents des deux réacteurs.effluents from both reactors.
Ainsi, comme représenté aux figures 2 et 3, les moyens de séparation peuvent être constitués par un cloisonnement vertical, respectivement 22 ou 38, qui s'étend à partir du Thus, as shown in FIGS. 2 and 3, the separation means can be constituted by a vertical partition, respectively 22 or 38, which extends from the
fond 40 de l'unité de fractionnement 12. bottom 40 of the fractionation unit 12.
Le cloisonnement 22 peut être disposé suivant un plan vertical transversal dans l'unité 10 du fractionnement 12 et, en particulier, selon un plan passant par l'axe de celle-ci (voir figure 2). Dans ce cas, les conduites d'arrivée 16, 20, des effluents provenant de chaque réacteur débouchent respectivement dans des zones séparées 24, 26, situées de part et d'autre de ce cloisonnement 22. De même, les soutirages 18, 28 de chacun des résidus de distillation, sont disposés, au fond 40 de l'unité 12, de part et d'autre The partitioning 22 may be arranged in a transverse vertical plane in the unit 10 of the fractionation 12 and, in particular, in a plane passing through the axis thereof (see FIG. 2). In this case, the inlet pipes 16, 20, effluents from each reactor open respectively into separate zones 24, 26, located on either side of this partition 22. Similarly, the withdrawals 18, 28 of each of the distillation residues, are disposed, at the bottom 40 of the unit 12, on both sides
du cloisonnement 22.partitioning 22.
Le cloisonnement 38 peut alternativement former une cheminée concentrique à la paroi verticale 42 de l'unité de fractionnement (voir figure 3). Dans ce cas, les conduites d'arrivée 16,20 des effluents débouchent respectivement dans des zones séparées 44,46, situées à l'intérieur et à l'extérieur de la cheminée 38. De même, les soutirages 48, 50 de chacun des résidus sont disposés au fond 40 du réacteur 12, respectivement à l'intérieur et à l'extérieur The partition 38 may alternatively form a stack concentric with the vertical wall 42 of the fractionation unit (see FIG. 3). In this case, the inlet pipes 16,20 of the effluents respectively open into separate zones 44, 46, situated inside and outside the chimney 38. Similarly, the withdrawals 48, 50 from each of the residues are disposed at the bottom 40 of the reactor 12, respectively inside and outside
de la cheminée 38.from the chimney 38.
Il est à noter que les cloisonnements verticaux 22, 38, ne s'étendent que sur une faible partie de la hauteur de l'unité de fractionnement 12, de manière à laisser une zone 34 de vaporisation commune pour chacun des effluents, qui inclut en outre des soutirages communs 36 des fractions It should be noted that the vertical partitions 22, 38 only extend over a small part of the height of the fractionation unit 12, so as to leave a zone 34 of common vaporization for each of the effluents, which includes in addition to common withdrawals 36 fractions
vaporisées recondensées.vaporized recondensed.
Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 4, les moyens de séparation peuvent être constitués par un plateau horizontal 52, de part et d'autre duquel débouchent à des hauteurs différentes, dans l'unité de fractionnement 12, les effluents provenant de chaque According to another embodiment illustrated in FIG. 4, the separating means may consist of a horizontal plate 52, on either side of which, at different heights, in the fractionation unit 12, the effluents coming from each
réacteur.reactor.
Le plateau 52 est dimensionné de manière à recouvrir la totalité de la section transversale de l'unité, afin de recueillir le résidu de distillation 54 de l'effluent provenant de la conduite supérieure 20. Pour sa part, le résidu 56 de l'effluent provenant de la conduite inférieure 16 est recueilli, de manière habituelle, au fond 40 de l'unité 12. En outre, les résidus de distillation 54, 56, sont extraits au niveau de soutirages différents, The plate 52 is sized so as to cover the entire cross-section of the unit, in order to collect the distillation residue 54 from the effluent coming from the upper pipe 20. For its part, the residue 56 of the effluent from the lower pipe 16 is collected, in the usual way, at the bottom 40 of the unit 12. In addition, the distillation residues 54, 56 are extracted at different withdrawals,
respectivement 58 et 60.respectively 58 and 60.
Le plateau 52 est pourvu d'une cheminée 64, surmontée par une coiffe 66, permettant le passage des fractions vaporisées de l'effluent provenant de la zone inférieure, vers le haut de l'unité 12. La coiffe 66 a une forme sensiblement conique, qui permet de diriger les effluents liquides provenant de la conduite supérieure 20 sur le plateau de séparation 52, en vue d'une parfaite ségrégation The plate 52 is provided with a chimney 64, surmounted by a cap 66, allowing the passage of the vaporized fractions of the effluent coming from the lower zone, towards the top of the unit 12. The cap 66 has a substantially conical shape , which makes it possible to direct the liquid effluents coming from the upper pipe 20 onto the separation plate 52, with a view to a perfect segregation
des résidus 54, 56.residues 54, 56.
Il existe ainsi, au sein de l'unité de fractionnement 12, une zone 68 de vaporisation commune des effluents issus de chaque réacteur 10, 14, ainsi que des soutirages latéraux There is thus, within the fractionation unit 12, a zone 68 for common vaporization of the effluents from each reactor 10, 14, as well as lateral withdrawals.
communs 70 des fractions vaporisées recondensées. common 70 recondensed vaporized fractions.
La figure 5 représente un autre ensemble de conversion conforme à l'invention. Cet ensemble est analogue à celui montré à la figure 1, excepté le fait que l'unité de Figure 5 shows another conversion assembly according to the invention. This set is similar to that shown in Figure 1, except that the unit of
fractionnement inclut deux colonnes de distillation 72, 74. fractionation includes two distillation columns 72, 74.
La charge est amenée tout d'abord par la ligne 112 au réacteur 110, o elle subit une première conversion. L'effluent qui en est issu est alors dirigé vers la première colonne de fractionnement 72 par la conduite 76. Le résidu de distillation correspondant est extrait au niveau du soutirage 78, puis conduit vers la seconde colonne de The feed is fed first line 112 to the reactor 110, where it undergoes a first conversion. The resulting effluent is then directed to the first fractionation column 72 via the line 76. The corresponding distillation residue is extracted at the withdrawal 78, then leads to the second column of
fractionnement 74 par la conduite 80. splitting 74 by line 80.
Le résidu de distillation obtenu dans cette seconde colonne est extrait au niveau du soutirage 82, puis évacué par la conduite 112 vers le second réacteur 114. L'effluent issu de ce dernier est recyclé par la conduite 84 vers la The distillation residue obtained in this second column is extracted at the level of the withdrawal 82, then discharged via the line 112 to the second reactor 114. The effluent from the latter is recycled via line 84 to the reactor.
première colonne de fractionnement 72. first fractionation column 72.
La première colonne 72 est pourvue d'un plateau de séparation 52 analogue à celui représenté à la figure 4, de sorte que les conduites d'alimentation respectives 76, 84 (c'est-à-dire les effluents provenant respectivement du premier et du second réacteur) débouchent de part et d'autre de ce plateau, afin d'isoler les uns des autres les résidus The first column 72 is provided with a separation plate 52 similar to that shown in FIG. 4, so that the respective supply lines 76, 84 (that is to say the effluents respectively from the first and the second reactor) open on both sides of this plateau, in order to isolate the residues from each other
correspondants de distillation.corresponding distillation.
Il est à noter que les effluents provenant de ces conduites 76, 84 se vaporisent au sein d'une zone commune 86 de la colonne 72, puis sont recondensés et enfin extraits au It should be noted that the effluents from these lines 76, 84 vaporize within a common zone 86 of the column 72, then are recondensed and finally extracted at
niveau de soutirages latéraux 88 communs. level of common side draws 88.
Le résidu de distillation de l'effluent du second réacteur 114 est extrait par le soutirage 90, puis dirigé vers la seconde colonne 74 par la conduite 92. Cette colonne 74 est également pourvue d'un plateau 152 horizontal de séparation, de part et d'autre duquel débouchent les conduites 80,92, amenant respectivement le résidu de distillation, dans la première colonne 72, de l'effluent provenant du premier réacteur 110, et le résidu de distillation, dans la première colonne, de l'effluent provenant du second réacteur, afin d'isoler ces résidus les The distillation residue of the effluent from the second reactor 114 is extracted by the withdrawal 90, then directed to the second column 74 via the line 92. This column 74 is also provided with a horizontal separation plate 152, on both sides. the other, the lines 80, 92, leading respectively the distillation residue, in the first column 72, from the effluent from the first reactor 110, and the distillation residue, in the first column, from the effluent from the first reactor, second reactor, in order to isolate these residues
uns des autres.each other.
De manière analogue à ce qui se produit dans la première colonne, les résidus provenant de ces conduites 80,92 se vaporisent au sein d'une zone commune 94 de la colonne 74, et sont recondensés, puis extraits au niveau de soutirages latéraux 96 communs. Le résidu de la seconde colonne 74, de la distillation de l'effluent provenant du second réacteur 114 est ensuite extrait au soutirage 98, disposé immédiatement au-dessus du In a manner analogous to that which occurs in the first column, the residues from these lines 80, 92 vaporize within a common zone 94 of the column 74, and are recondensed and then extracted at the level of common lateral withdrawals 96. . The residue of the second column 74 of the distillation of the effluent from the second reactor 114 is then withdrawn at draw 98, placed immediately above the
plateau de séparation 152.separation tray 152.
Ce résidu est alors pour partie recyclé vers le second réacteur par la conduite 100, et pour partie dirigé hors de l'ensemble de conversion par la conduite 102, afin de This residue is then partly recycled to the second reactor via line 100, and partly directed out of the conversion assembly via line 102, in order to
constituer une purge de qualité améliorée. build an improved quality purge.
Le dispositif décrit ci-dessus est applicable à une unité de fractionnement incluant un nombre quelconque de colonnes, atmosphériques ou sous vide, en conservant dans chaque colonne la ségrégation entre les effluents provenant The device described above is applicable to a fractionation unit including any number of columns, atmospheric or vacuum, retaining in each column the segregation between the effluents from
de chaque réacteur.of each reactor.
A cet effet,chaque colonne présente: - des moyens de séparation délimitant deux zones distinctes, dans lesquelles débouchent respectivement les effluents des deux réacteur, - deux soutirages différents, pour extraire respectivement les fractions liquides résiduelles provenant de la distillation des effluents des deux unités réactionnelles, - et une zone de vaporisation commune des effluents For this purpose, each column has: separating means delimiting two distinct zones, into which the effluents of the two reactors discharge respectively, two different withdrawals, for respectively extracting the residual liquid fractions coming from the distillation of the effluents of the two reaction units; - and a common effluent evaporation zone
issus de chaque unité réactionnelle. from each reaction unit.
Les exemples ci-après, qui n'ont pas de caractère limitatif, sont destinés à illustrer la mise en oeuvre de The following examples, which are not limiting in nature, are intended to illustrate the implementation of
l'invention et les avantages de celle-ci. the invention and the advantages thereof.
Exemple 1Example 1
Une coupe distillat a les propriétés suivantes: - point initial de distillation: 325 C, - point 95 % de distillation: 640 C, - teneur en soufre: 2,9 % en poids, - teneur en azote: 1600 ppm, - teneurs en nickel et en vanadium: inférieures à 2 ppm, A distillate fraction has the following properties: - initial distillation point: 325 ° C, - 95% distillation point: 640 ° C., - sulfur content: 2.9% by weight, - nitrogen content: 1600 ppm, - nickel and vanadium: less than 2 ppm,
- teneur en asphaltènes: inférieure à 200 ppm. - asphaltenes content: less than 200 ppm.
Ce distillat est envoyé vers un réacteur d'hydroraffinage poussé dont les conditions opératoires sont les suivantes: - température: 395 C, pression: 190.105 Pa (190 bars) à l'entrée, - vitesse volumique horaire: 0,5 h-1, - catalyseur: constitué par une alumine supportant du nickel et du molybdène, du type commercialisé This distillate is sent to a deep hydrorefining reactor whose operating conditions are the following: - temperature: 395 C, pressure: 190.105 Pa (190 bar) at the inlet, - hourly volume velocity: 0.5 h-1, catalyst: consisting of an alumina supporting nickel and molybdenum, of the type sold
par Procatalyse sous la référence HR 360. by Procatalyse under the reference HR 360.
L'effluent du premier réacteur est alors dirigé vers une unité de fractionnement, o il est séparé en une fraction de gaz, une fraction d'essence, une fraction de gazole, et une fraction résiduelle distillant au-dessus de l'intervalle de distillation du gazole et représentant environ 40 % du poids The effluent from the first reactor is then directed to a fractionation unit, where it is separated into a gas fraction, a gasoline fraction, a diesel fraction, and a residual fraction distilling above the distillation range. about 40% of the weight
total de l'effluent.total effluent.
Cette dernière fraction est envoyée vers un second réacteur d'hydrocraquage, dont les conditions opératoires sont les suivantes: température: 350 C, - pression: 180.105 Pa (180 bars) à l'entrée, vitesse volumique horaire: 1 h-1, - catalyseur comprenant une fonction acide optimisée combinée à un support zéolithique du type Y, et une fonction hydrogénante, du type commercialisé par Procatalyse sous la This latter fraction is sent to a second hydrocracking reactor, the operating conditions of which are as follows: temperature: 350 ° C., pressure: 180 × 10 5 Pa (180 bar) at the inlet, hourly space velocity: 1 hr -1, catalyst comprising an optimized acid function combined with a Y type zeolite support, and a hydrogenating function, of the type marketed by Procatalyse under the
référence HYC 642.reference HYC 642.
L'effluent du second réacteur est alors renvoyé vers l'unité de fractionnement. Une purge est en outre soutirée à partir de la fraction résiduelle provenant du fractionnement. Parallèlement, le même distillat de départ que dans l'expérience ci-dessus, est converti par un procédé conforme The effluent from the second reactor is then returned to the fractionation unit. Purge is further withdrawn from the residual fraction from the fractionation. At the same time, the same starting distillate as in the above experiment is converted by a compliant process.
à l'invention.to the invention.
Il est donc dirigé vers un premier réacteur d'hydrotraitement dont les conditions opératoires sont les mêmes que ci- dessus. L'effluent qui en est issu est dirigé il vers une unité de fractionnement possédant des moyens de It is therefore directed to a first hydrotreatment reactor whose operating conditions are the same as above. The resulting effluent is directed to a fractionation unit having
séparation conformes à l'invention. separation according to the invention.
La fraction résiduelle provenant de ce fractionnement est envoyée vers un réacteur d'hydrocraquage, dont les conditions opératoires sont les mêmes que dans la première expérience. L'effluent issu de ce second réacteur est dirigé vers le fractionnement, o sa fraction résiduelle est isolée The residual fraction from this fractionation is sent to a hydrocracking reactor, whose operating conditions are the same as in the first experiment. The effluent from this second reactor is directed towards the fractionation, where its residual fraction is isolated
de manière à constituer la purge.so as to constitute the purge.
Le tableau ci-après rassemble les propriétés du gazole et de la purge obtenus conformément à l'invention d'une part, et sans ségrégation des résidus de fractionnement d'autre part. Gazole Sans ségrégqation Selon l'invention Point initial de distillation (PI) 250 C 250 C Point final de distillation (PF) 375 C 375 C Teneur en soufre 15 ppm 15 ppm Indice de cétane 52 56 Purge Sans ségrégqation Selon l'invention The following table gathers the properties of diesel and purge obtained according to the invention on the one hand, and without segregation of the fractionation residues on the other hand. Gas oil Without segregation According to the invention Initial distillation point (PI) 250 C 250 C End point of distillation (PF) 375 C 375 C Sulfur content 15 ppm 15 ppm Cetane number 52 56 Purge Without segregation According to the invention
PI 375 C 375 CPI 375 C 375 C
Point 95 % 600 C 600 C Viscosité à 100 C (en mm2/s ou cst): - avant déparaffinage 5,2 5 - après déparaffinage 5,4 5,2 Indice de Viscosité (VI)*: - avant déparaffinage 140 145 - après déparaffinage 120 125 * L'indice de viscosité est un nombre qui traduit la sensibilité de la viscosité par rapport à une variation Point 95% 600 C 600 C Viscosity at 100 C (in mm2 / s or cst): - before dewaxing 5.2 5 - after dewaxing 5.4 5.2 Viscosity index (VI) *: - before dewaxing 140 145 - After dewaxing 120 125 * The viscosity number is a number that reflects the sensitivity of the viscosity to a variation
déterminée de température. C'est un nombre sans unité. determined temperature. It is a number without unity.
Comme le montre le tableau ci-dessus, le procédé conforme à l'invention permet, à sévérité égale, d'obtenir des produits de qualité supérieure (indice de cétane plus élevé pour le gazole, viscosité inférieure et indice VI supérieur pour la purge). As shown in the table above, the process according to the invention makes it possible, for equal severity, to obtain products of higher quality (higher cetane number for diesel fuel, lower viscosity and higher VI index for purging). .
Exemple 2Example 2
Une coupe de distillats a les propriétés suivantes: - point initial de distillation: 325 C, - point 95 % de distillation: 640 C, - teneur en soufre: 2,9 % en poids, - teneur en azote: 1600 ppm, - teneurs en nickel et en vanadium: inférieures à 2 ppm, A distillation of distillates has the following properties: - initial distillation point: 325 C, - 95% distillation point: 640 C, - sulfur content: 2.9% by weight, - nitrogen content: 1600 ppm, - contents nickel and vanadium: less than 2 ppm,
- teneur en asphaltènes: inférieure à 200 ppm. - asphaltenes content: less than 200 ppm.
Ce distillat est traité vers un premier réacteur d'hydro- This distillate is treated to a first hydrogen reactor.
traitement dans les conditions opératoires suivantes: - température: 395 C, - pression: 190.105 Pa (190 bars) à l'entrée, - vitesse volumique horaire: 0.5 h-l, - catalyseur: constitué par une alumine supportant du nickel et du molybdène, tel que commercialisé treatment under the following operating conditions: - temperature: 395 C, - pressure: 190.105 Pa (190 bar) at the inlet, - hourly volume velocity: 0.5 hl, - catalyst: consisting of an alumina supporting nickel and molybdenum, such as that marketed
par Procatalyse sous la référence HR 360. by Procatalyse under the reference HR 360.
L'effluent du premier réacteur est alors dirigé vers une unité de fractionnement, o il est séparé en une fraction de gaz, une fraction d'essence, une fraction de gazole, et une fraction résiduelle distillant au-dessus de l'intervalle de distillation du gazole et représentant environ 40 % du poids The effluent from the first reactor is then directed to a fractionation unit, where it is separated into a gas fraction, a gasoline fraction, a diesel fraction, and a residual fraction distilling above the distillation range. about 40% of the weight
total de l'effluent.total effluent.
Cette dernière fraction est envoyée vers un hydrocraqueur dont les conditions opératoires sont les suivantes: - température: 350 C, pression: 180.105 Pa (180 bars) à l'entrée, - vitesse volumique horaire: 1 h-l, - catalyseur comprenant une fonction acide optimisée combinée à un support zéolithique du type Y, et une fonction hydrogénante, du type commercialisé par Procatalyse sous la référence This latter fraction is sent to a hydrocracker whose operating conditions are as follows: temperature: 350 ° C., pressure: 180 × 10 5 Pa (180 bar) at the inlet, hourly space velocity: 1 h -1, catalyst comprising an optimized acid function combined with a Y type zeolite support, and a hydrogenating function, of the type marketed by Procatalyse under the reference
HYC 642.HYC 642.
L'effluent du second réacteur est alors renvoyé vers le fractionnement. Une purge est en outre soutirée à partir de The effluent from the second reactor is then returned to the fractionation. A purge is also withdrawn from
la fraction résiduelle provenant du fractionnement. the residual fraction from the fractionation.
Cette purge possède les propriétés suivantes: Purge Sans ségrégqation Selon l'invention This purge has the following properties: Purge Without segregation According to the invention
PI 375 C 375 CPI 375 C 375 C
Point 95 % 600 C 600 C Viscosité à 100 C (en mm2/s ou cst) - avant déparaffinage 5,2 5 - après déparaffinage 5,4 5,2 Indice VI - avant déparaffinage 140 145 - après déparaffinage 120 125 Parallèlement, le même distillat de départ que dans le procédé usuel ci-dessus est soumis au procédé conforme à l'invention. On ajuste les conditions opératoires dans le premier réacteur de façon à ce que la purge obtenue présente les mêmes propriétés que dans l'expérience ci-dessus Les conditions opératoires sont alors les suivantes: - température: 3950C, - pression: 140.105 Pa (140 bars) à l'entrée, Point 95% 600 C 600 C Viscosity at 100 C (in mm2 / s or cst) - before dewaxing 5.2 5 - after dewaxing 5.4 5.2 Index VI - before dewaxing 140 145 - after dewaxing 120 125 At the same time, same starting distillate as in the usual process above is subjected to the process according to the invention. The operating conditions are adjusted in the first reactor so that the purge obtained has the same properties as in the above experiment. The operating conditions are then as follows: temperature: 3950 ° C., pressure: 140 × 10 5 Pa (140 bar) ) at the entrance,
- vitesse volumique horaire: 0.5 h-1. - hourly volume velocity: 0.5 h-1.
Ce second exemple montre qu'à qualités de produits équivalentes, la sévérité du procédé conforme à l'invention est nettement inférieure à celle de l'art antérieur. Ainsi, la pression régnant au sein du premier réacteur est inférieure de 50.105 Pa (50 bars), ce qui se traduit par une This second example shows that the quality of the equivalent products, the severity of the process according to the invention is significantly lower than that of the prior art. Thus, the pressure prevailing within the first reactor is 50.105 Pa (50 bar) lower, which translates into a
diminution de coût très sensible.very sensitive cost reduction.
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