FR2775293A1 - Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86 ou nu-87 - Google Patents

Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86 ou nu-87 Download PDF

Info

Publication number
FR2775293A1
FR2775293A1 FR9802312A FR9802312A FR2775293A1 FR 2775293 A1 FR2775293 A1 FR 2775293A1 FR 9802312 A FR9802312 A FR 9802312A FR 9802312 A FR9802312 A FR 9802312A FR 2775293 A1 FR2775293 A1 FR 2775293A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
catalyst
zeolite
group
chosen
catalysts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9802312A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2775293B1 (fr
Inventor
Eric Benazzi
Marchal Nathalie George
Slavik Kasztelan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to FR9802312A priority Critical patent/FR2775293B1/fr
Priority to DE69910280T priority patent/DE69910280T2/de
Priority to ES99400447T priority patent/ES2207916T3/es
Priority to EP99400447A priority patent/EP0939113B1/fr
Priority to JP11050835A priority patent/JPH11315287A/ja
Priority to KR1019990006450A priority patent/KR19990072965A/ko
Publication of FR2775293A1 publication Critical patent/FR2775293A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2775293B1 publication Critical patent/FR2775293B1/fr
Priority to US09/946,726 priority patent/US20020027094A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/02Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
    • C10G47/12Inorganic carriers
    • C10G47/16Crystalline alumino-silicate carriers
    • C10G47/20Crystalline alumino-silicate carriers the catalyst containing other metals or compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/78Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/26After treatment, characterised by the effect to be obtained to stabilize the total catalyst structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/42Addition of matrix or binder particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'hydrocraquage de charges pétrolières hydrocarbonées en présence d'un catalyseur renfermant un support contenant au moins une matrice, au moins une zéolithe choisie dans le groupe des zéolithes NU-86 et NU-87, ledit catalyseur renfermant en outre au moins un métal choisi dans le groupe formé par les métaux du groupe VIB et du groupe VIII de la classification périodique, éventuellement au moins un élément du groupe VIIA, éventuellement du phosphore.

Description

La présente invention concerne un procédé d'hydrocraquage de charges
pétrolières hydrocarbonées en présence d'un catalyseur, ledit catalyseur comprenant au moins un métal choisi dans le groupe formé par les métaux du groupe VIB et du groupe VIII (groupe 6 et/ou groupes 8, 9 et 10 selon la nouvelle notation de la classification périodique des éléments: Handbook of Chemistry and Physics, 76ième édition, 1995-1996), associés à un support comprenant au moins une matrice poreuse amorphe ou mal cristallisée et au moins une zéolithe choisie dans le groupe des zéolithes NU-86 et NU-87. Le catalyseur renferme éventuellement du phosphore, éventuellement au moins un élément du groupe
1o VIIA (groupe 17 des halogènes).
L'hydrocraquage de coupes pétrolières lourdes est un procédé très important du raffinage qui permet de produire, à partir de charges lourdes excédentaires et peu valorisables, les fractions plus légères telles que essences, carburéacteurs et gazoles légers que recherche le raffineur pour adapter sa production à la structure de la demande. Certains procédés d'hydrocraquage permettent d'obtenir également un résidu fortement purifié pouvant constituer d'excellentes bases pour huiles. Par rapport au craquage catalytique, I'intérêt de l'hydrocraquage catalytique est de fournir des distillats moyens, carburéacteurs et gazoles, de très bonne qualité. L'hydrocraquage permet, à l'aide de catalyseurs adaptés, de produire également de l'essence qui présente un indice d'octane beaucoup plus faible que celle issue du craquage catalytique mais qui contient par contre des teneurs en soufre et impuretés considérablement plus faible que l'essence issue du craquage catalytique. L'indice d'octane de l'essence d'hydrocraquage est alors augmenté par un traitement subséquent de
reformage approprié.
Les catalyseurs utilisés en hydrocraquage sont généralement du type bifonctionnels associant une fonction acide à une fonction hydrogénante. La fonction acide est apportée par des supports de grandes surfaces (150 à 800 m2g' generalement) présentant une acidité superficielle, telles que les alumines halogénées (chlorées ou fluorées notamment), les silice-alumines amorphes et les zéolithes. La fonction hydrogénante est apportée soit par un ou plusieurs métaux du groupe VIII de la classification périodique des éléments, tels que fer, cobalt, nickel, ruthénium, rhodium, palladium, osmium, iridium et platine, soit par au moins un métal du groupe VIB tels que molybdène, tungstène et chrome soit par une association d'au moins un métal du groupe VIB,et au moins un métal du groupe VIII. L'élément éventuel du groupe VIIA est choisi parmi le fluor, le chlore,
le brome et l'iode.
L'équilibre entre les deux fonctions acide et hydrogénante est le paramètre fondamental qui régit l'activité et la sélectivité du catalyseur. Une fonction acide faible et une fonction hydrogénante forte donnent des catalyseurs peu actifs, travaillant à température en général élevée (supérieure ou égale à 390 C), et à vitesse spatiale d'alimentation faible (la VVH exprimée en volume de charge à traiter par unité de volume de catalyseur et par heure est généralement inférieure ou égale à 2) mais dotés d'une très bonne sélectivité en distillats moyens et donc d'une mauvaise sélectivité en essence. Inversement, une fonction acide forte et une fonction hydrogénante faible donnent des catalyseurs actifs mais présentant de moins bonnes sélectivités en distillats moyens et donc de meilleures sélectivités en essence. La recherche d'un catalyseur convenable sera donc centrée sur un choix judicieux de chacune des fonctions pour ajuster le couple
activité/sélectivité du catalyseur.
Ainsi, c'est un des grands intérêts de l'hydrocraquage de présenter une grande flexibilité à divers niveaux: flexibilité au niveau des catalyseurs utilisés, qui amène une flexibilité des charges à traiter et au niveau des produits obtenus. Un
paramètre aisé à maîtriser est l'acidité du support du catalyseur.
Les catalyseurs conventionnels de l'hydrocraquage catalytique sont, pour leur
grande majorité, constitués de supports faiblement acides, tels les silice-
alumines amorphes par exemple. Ces systèmes sont plus particulièrement utilisés pour produire des distillats moyens de très bonne qualité, et encore,
lorsque leur acidité est très faible, des bases huiles.
Dans les supports peu acides, on trouve la famille des silice-alumines amorphes.
Beaucoup de catalyseurs du marché de l'hydrocraquage sont à base de silice-
alumine associée, soit à un métal du groupe VIII soit, de préférence quand les teneurs en poisons hétéroatomiques de la charge à traiter dépassent 0,5 % en poids, à une association de sulfures des métaux des groupes VIB et VIII. Ces systèmes ont une très bonne sélectivité en distillats moyens, et les produits formés sont de bonne qualité. Ces catalyseurs, pour les moins acides d'entre eux, peuvent également produire des bases lubrifiantes. L'inconvénient de tous ces systèmes catalytiques à base de support amorphe est, comme on l'a dit, leur faible activité. Les catalyseurs comportant par exemple de la zéolithe Y de type structural FAU, ou les catalyseurs contenant par exemple une zéolithe de type bêta présentent quant à eux une activité catalytique supérieure à celle des silice-alumines amorphes, et présentent des sélectivités en produits légers qui sont plus élevées. Les travaux de recherche effectués par le demandeur sur de nombreuses zéolithes et solides microporeux cristallisés l'ont conduit à découvrir que, de façon surprenante, un procédé d'hydrocraquage de charges pétrolières hydrocarbonées en présence d'un catalyseur contenant au moins une zéolithe choisie dans le groupe NU-86 et NU-87, au moins un métal choisi dans le groupe formé par les métaux du groupe VIB et du groupe VIII de la classification périodique, éventuellement du phosphore, éventuellement au moins un élément du groupe VIIA, permet d'obtenir des rendements en essence plus élevé qu'un procédé d'hydrocraquage de charges pétrolières hydrocarbonées en présence
de catalyseurs connus dans l'art antérieur.
La fonction hydrogénante est choisie parmi les métaux du groupe VIII tels que le fer, le nickel, le cobalt, le platine, le palladium, le ruthérium, le rhodium, I'osmium, l'iridium et les métaux du groupe VIB tels que le chrome, le tungstène et le molybdène. La zéolithe NU-86, sous forme hydrogène ou partiellement sous forme hydrogène, désignée par H-NU-86 et obtenue par calcination et/ou échanges ioniques de la zéolithe NU-86 brute de synthèse, employée dans le procédé selon l'invention ainsi que le mode de synthèse de ladite brute de synthèse, sont
décrits dans le brevet EP-0463768 A2.
Le type structural de cette zéolithe n'a pas encore été officiellement attribué par
la commission de synthèse de 'IZA (International Zeolite Association).
Cependant, suite aux travaux publiés au 9ieme Congrès International sur les Zéolithes par J.L. Casci, P.A. Box et M.D. Shannon ("Proceedings of the 9th International Zeolite Conference, Montreal 1992, Eds R. Von Ballmoos et al., 1993 by Butterworth) il apparaît que: - la zéolithe NU86 possède un système microporeux tridimensionnel; - ce système microporeux tridimensionnel est constitué de canaux droits dont l'ouverture de pore est délimitée par 11 atomes T (atomes tétraédriques: Si, AI, Ga, Fe..), de canaux droits délimités alternativement par des ouvertures à 10 et 12 atomes T et des canaux sinusoïdaux aussi délimités de façon alternative par des ouvertures à 10 et 12 atomes T. On entend par le terme ouverture de pores à 10, 11 ou 12 atomes tétraédriques
io (T) des pores constitués de 10, 11 ou 12 côtés.
La zéolithe NU-86 utilisée dans la composition selon l'invention est au moins en partie, de préférence pratiquement totalement, sous forme acide, c'est-à-dire sous forme hydrogène (H+). Le rapport atomique Na/T est généralement inférieur à 90% et de préférence inférieur à 50% et de manière encore plus
préférée inférieur à 10%.
En ce qui concerne la zéolithe NU-87 de type structural NES aussi utilisée dans la présente invention, elle est décrite dans le brevet EP- A1-377291 ainsi que dans le document "Atlas of Zeolite Structure Types", de W.M. Meier, D.H. Olson and
Ch. Baerlocher, Fourth revised edition 1996, Elsevier.
On emploiera de préférence les zéolithes NU-86 et NU-87 au moins en partie sous forme acide (et de préférence en totalité sous forme H) ou partiellement échangée avec des cations métalliques, par exemple des cations des métaux alcalino-terreux. Les-.zéolithes NU-86 et NU-87 qui entrent dans la composition selon l'invention
sont utilisées avec les teneurs en silicium et aluminium obtenues à la synthèse.
Le catalyseur utilisé dans le procédé selon la présente invention renferme donc également au moins une matrice minérale poreuse amorphe ou mal cristallisée de type oxyde. On peut citer à titre d'exemple non limitatif les alumines, les silices, les silice-alumines. On peut choisir également les aluminates. On préfère utiliser des matrices contenant de l'alumine, sous toutes ces formes connues de l'Homme du métier, et de manière encore plus préférée les alumines, par
exemple l'alumine gamma.
En outre, le catalyseur renferme éventuellement du phosphore, éventuellement au moins un élément du groupe VIIA, de préférence le fluor. La fonction hydrogénante est telle qu'elle a été définie précédemment, c'est à dire au moins
un métal choisi dans le groupe VIB et/ou le groupe VIII.
Le catalyseur utilisé dans le procédé selon la présente invention renferme généralement en % poids par rapport à la masse totale du catalyseur au moins un métal choisi dans les groupes suivants et avec les teneurs suivantes - 0,1 à 60%, de préférence de 0,1 à 50% et de manière encore plus préférée de 0,1 à 40% d'au moins un métal choisi dans le groupe formé par les métaux du groupe VIB et du groupe VIII, - le catalyseur renferme au moins une matrice minérale poreuse amorphe ou mal cristallisée de type oxyde, dont la teneur pondérale par rapport à l'ensemble du catalyseur varie de 0,1 à 99 %, de préférence de 1 à 99%, - le catalyseur renferme en outre de 0,1 à 90%, de préférence de 0,1 à 80% et de manière encore plus préférée de 0,1 à 70% d'au moins une zéolithe choisie dans le groupe NU-86 et NU-87, et éventuellement, - 0 à 20%, de préférence de 0,1 à 15% et de manière encore plus préférée de 0,1 à 10% de phosphore, et éventuellement encore, - 0-à 20%, de préférence de 0,1 à 15% et de manière encore plus préférée de 0,1 à 10% d'au moins un élément choisi dans le groupe VIIA, de préférence le fluor. Les métaux du groupe VIB et du groupe VIII du catalyseur utilisé dans le procédé de la présente invention peuvent être présents au moins en partie sous la forme
choisie parmi la forme métallique, et/ou oxyde et/ou sulfure.
Le catalyseur de la présente invention peut être préparé par toutes les méthodes bien connues de l'homme du métier. Avantageusement, il est obtenu par
mélange de la matrice et de la zéolithe puis mise en forme du mélange.
L'élément hydrogénant est par exemple introduit lors du mélange, ou encore de manière préférée après mise en forme. La mise en forme est suivie d'une
calcination. L'élément hydrogénant est introduit avant ou après cette calcination.
La préparation se termine dans tous les cas par une calcination à une
température de 250 à 600 C.
Une des méthodes préférées dans la présente invention consiste à malaxer une zéolithe NU-86 ou NU-87, dans un gel humide d'alumine pendant quelques 2o dizaines de minutes, puis à passer la pâte ainsi obtenue à travers une filière pour
former des extrudés de diamètre compris entre 0,4 et 4 mm.
La fonction hydrogénante peut être introduite à divers moment et de différente manière. Ainsi, par exemple la fonction hydrogénante peut être introduite au moins en partie (cas, par exemple, des associations d'oxydes de métaux des groupes VIB et VIII) au moment du malaxage de la zéolithe, avec le gel d'oxyde
choisi comme matrice.
Dans un autre mode de réalisation, la fonction hydrogénante peut être par exemple introduite par une opération d'échange ionique sur le support calciné constitué d'au moins une zéolithe choisie dans le groupe NU-86 et NU-87, dispersée dans la matrice choisie, à l'aide de solutions contenant les sels
précurseurs des métaux choisis lorsque ceux-ci appartiennent au groupe VIII.
La fonction hydrogénante peut enfin être introduite par au moins une opération d'imprégnation du support calciné constitué d'au moins une zéolithe choisie dans le groupe NU-86 et NU-87 et de la matrice, par des solutions contenant au moins un précurseur d'au moins un oxyde d'au moins un métal choisi dans le groupe formé par les métaux des groupes VIB et VIII, le(s) précurseur(s) d'au moins un oxyde d'au moins un métal du groupe VIII étant de préférence introduit(s) après ceux du groupe VIB ou en même temps que ces derniers, si le catalyseur
contient au moins un métal du groupe VIB et au moins un métal du groupe VIII.
Dans le cas o les éléments sont introduits en plusieurs imprégnations des sels précurseurs correspondants, une étape de calcination intermédiaire du catalyseur devra être effectuée à une température comprise entre 250 et 600 C, et une étape de séchage intermédiaire du catalyseur est généralement effectuée
à une température généralement comprise entre 60 et 250 C.
Le phosphore, au moins un élément choisi parmi les ions halogénures du groupe VIIA, peuvent être introduits par une ou plusieurs opérations d'imprégnation avec
excès de solution sur le précurseur calciné.
Les sources d'éléments du groupe VIB qui peuvent être utilisées sont bien connues de l'homme du métier. Par exemple, parmi les sources de molybdène et de tungstène, on peut utiliser les oxydes et hydroxydes, les acides molybdiques et tungstiques et leurs sels en particulier les sels d'ammonium tels que le molybdate d'ammonium, I'heptamolybdate d'ammonium, le tungstate d'ammonium, I'acide phosphomolybdique, I'acide phosphotungstique et leurs sels, I'acide silicomolybdique, I'acide silicotungstique et leurs sels. On utilise de préférence les oxydes et les sels d'ammonium tels que le molybdate d'ammonium, I'heptamolybdate d'ammonium et le tungstate d'ammonium Le catalyseur utilisé dans le procédé de la présente invention peut renfermer au moins un élément du groupe VIII tel que fer, cobalt, nickel, ruthénium, rhodium, palladium, osmium, iridium ou platine. Par exemple, on utilise les associations
de métaux suivantes: nickel-molybdène, cobalt-molybdène, fer-molybdène, fer-
tungstène, nickel-tungstène, cobalt-tungstène, les associations préférées sont: nickel-molybdène, cobalt-molybdène. Il est également possible d'utiliser des
associations de trois métaux par exemple nickel-cobalt-molybdène.
Les sources d'éléments du groupe VIII qui peuvent être utilisées sont bien connues de l'homme du métier. Par exemple, pour les métaux non nobles on utilisera les nitrates, les sulfates, les phosphates, les halogénures par exemple, chlorures, bromures et fluorures, les carboxylates par exemple acétates et carbonates. Pour les métaux nobles on utilisera les halogénures, par exemple les chlorure, les nitrates, les acides tels que l'acide chloroplatinique, les
oxychlorures tels que l'oxychlorure ammoniacal de ruthénium.
La source de phosphore préférée est l'acide orthophosphorique H3PO4, mais ses sels et esters comme les phosphates d'ammonium conviennent également. Le phosphore peut par exemple être introduit sous la forme d'un mélange d'acide phosphorique et un composé organique basique contenant de l'azote tels que l'ammoniaque, les amines primaires et secondaires, les amines cycliques, les composés de la famille de la pyridine et des quinoléines et les composés de la
famille du pyrrole.
Les sources d'éléments du groupe VIIA qui peuvent être utilisées sont bien connues de l'homme du métier. Par exemple, les anions fluorures peuvent être introduits sous forme d'acide fluorhydrique ou de ses sels. Ces sels sont formés avec des métaux alcalins, I'ammonium ou un composé organique. Dans ce dernier cas, le sel est avantageusement formé dans le mélange réactionnel par réaction entre le composé organique et l'acide fluorhydrique. Il est également possible d'utiliser des composés hydrolysables pouvant libérer des anions fluorures dans l'eau, comme le fluorosilicate d'ammonium (NH4)2SiF6, le tétrafluorure de silicium SiF4 ou de sodium Na2SiF6. Le fluor peut être introduit par exemple par imprégnation d'une solution aqueuse d'acide fluorhydrique ou
de fluorure d'ammonium.
Les catalyseurs ainsi obtenus, sous forme oxydes, peuvent éventuellement être
amenés au moins en partie sous forme métallique ou sulfure.
Les.catalyseurs obtenus sont mis en forme sous la forme de grains de différentes forme et dimensions. Ils sont utilisés en général sous la forme d'extrudés cylindriques ou polylobés tels que bilobés, trilobés, polylobés de forme droite ou torsadée, mais peuvent éventuellement être fabriqués et employés sous la forme de poudres concassées, de tablettes, d'anneaux, de billes, de roues. Les catalyseurs présentent une surface spécifique mesurée par adsorption d'azote selon la méthode BET (Brunauer, Emmett, Teller, J. Am. Chem. Soc., vol. 60, 309-316 (1938)) comprise entre 50 et 600 m2/g, un volume poreux mesuré par porosimétrie au mercure compris entre 0,2 et 1,5 cm3/g et une distribution en taille de pores pouvant être monomodale, bimodale ou polymodale. La présente invention est l'utilisation des catalyseurs obtenus pour
l'hydrocraquage de charges hydrocarbonées telles que les coupes pétrolières.
Les charges employées dans le procédé sont des essences, des kérosènes, des gas-oils, des gas-oils sous vide, des résidus atmosphériques, des résidus sous vide, des distillats atmosphériques, des distillats sous vide, des fuels lourds, des huiles, des cires et des paraffines, des huiles usagées, des résidus ou des bruts désasphaltés, des charges provenant des procédés de conversions thermiques ou catalytiques et leurs mélanges. Elles contiennent des hétéroatomes tels que soufre, oxygène et azote et éventuellement des métaux. Les catalyseurs ainsi obtenus sont utilisés avantageusement pour l'hydrocraquage en particulier de coupes hydrocarbonées lourdes de type distillats sous vide, résidus désasphaltés ou hydrotraités ou équivalents. Les coupes lourdes sont de préférence constituées d'au moins 80% en volume de composés dont les points d'ébullition sont d'au moins 350 C et de préférence entre 350 et 580 C (c'est-à-dire correspondant à des composés contenant au moins 15 à 20 atomes de carbone). Elles contiennent généralement des hétéroatomes tels que soufre et azote. La teneur en azote est usuellement comprise entre 1 et 5000 ppm poids et la teneur en soufre entre 0,01 et 5% poids. Les-conditions de l'hydrocraquage telles que température, pression, taux de recyclage d'hydrogène, vitesse volumique horaire, pourront être très variables en fonction de la nature de la charge, de la qualité des produits désirés et des installations dont dispose le raffineur. La température est en général supérieure à 200 C et de préférence comprise entre 250 C et 480 C. La pression est supérieure à 0,1 MPa et de préférence supérieure à 1 MPa. Le taux de recyclage d'hydrogène est supérieur à 50 et de préférence compris entre 80 et 5000 normaux litres d'hydrogène par litre de charge. La vitesse volumique horaire est comprise en général entre 0, 1 et 20 volume de charge par volume
io de catalyseur et par heure.
Les catalyseurs utilisés dans la présente invention sont de préférence soumis à un traitement de sulfuration permettant de transformer, au moins en partie, les espèces métalliques en sulfure avant leur mise en contact avec la charge à traiter. Ce traitement d'activation par sulfuration est bien connu de l'Homme du
métier et peut être effectué par toute méthode déjà décrite dans la littérature.
Une méthode de sulfuration classique bien connue de l'homme du métier consiste à chauffer en présence d'hydrogène sulfuré à une température comprise entre 150 et 800 C, de préférence entre 250 et 600 C, généralement
dans une zone réactionnelle à lit traversé.
Le catalyseur utilisé dans la présente invention peut être avantageusement employé pour l'hydrocraquage de coupes de type distillats sous vide fortement
chargées en soufre et azote.
Le catalyseur de la présente invention peut être employé pour l'hydrocraquage dans des conditions de pression d'hydrogène élevées d'au moins 5 MPa. Les coupes traitées sont par exemple de type distillats sous vide fortement chargées en soufre et azote qui ont été préalablement hydrotraitées. Dans ce cas, le procédé de conversion de coupe pétrolière se déroule de préférence en deux étapes, avec ou sans opération de séparation ou de distillation intermédiaire, le
catalyseur selon l'invention étant utilisé dans la deuxième étape.
Il Le catalyseur de la première étape a une fonction d'hydrotraitement et comprend une matrice de préférence à base d'alumine, et au moins un métal ayant une fonction hydrogénante. Tout catalyseur d'hydrotraitement connu de l'homme de métier peut être utilisé. La fonction hydro- deshydrogénante est assurée par au moins un métal ou composé de métal seul ou en combinaison choisi parmi les métaux du groupe VIB et du groupe VIII tels que le nickel, le cobalt, le molybdène et le tungstène. De plus, ce catalyseur peut contenir éventuellement
du phosphore du bore.
0o La première étape se déroule généralement à une température de 350460 C, de préférence 360-450 C, une pression supérieure à 3MPa, une vitesse volumique horaire de 0.1-5h-1 et de préférence 0.2-2h-1 et avec une quantité d'hydrogène d'au moins 100NI/NI de charge, et de préférence 260-3000NI/NI de charge. Pour l'étape de conversion avec le catalyseur selon l'invention (ou seconde étape), les températures sont en général supérieures ou égales à 230 C et souvent comprises entre 300 C et 480 C de préférence entre 300 et 440 C. La
pression est en général supérieure à 5MPa et de préférence supérieure à 7 MPa.
La quantité d'hydrogène est au minimum de 1001/I de charge et souvent comprise entre 200 et 30001/I d'hydrogène par litre de charge. La vitesse
volumique horaire est comprise en général entre 0,15 et 10h-1.
Dans ces conditions, les catalyseurs utilisé dans la présente invention présentent une meilleure sélectivité en distillats légers (essence, kérosène) que les catalyseurs commerciaux, même pour des teneurs en zéolithe considérablement
plus faibles que celles des catalyseurs de l'art antérieur.
Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la
portée.
Exemple 1: Préparation d'un support contenant une zéolithe NU-86 Un support de catalyseur d'hydrocraquage contenant une zéolithe NU-86 a été fabriqué en grande quantité de façon à pouvoir préparer différents catalyseurs à basEàdu même support. La matière première utilisée est une zéolithe NU-86, qui est préparée selon l'exemple 2 du brevet EP O 463768 A2 et possède un rapport
Si/AI atomique global égal à 10,2 et un rapport atomique Na/AI égal 0,25.
Cette zéolithe NU-86, brute de synthèse, subit tout d'abord une calcination dite sèche à 550 C sous flux d'air sec durant 9 heures. Puis le solide obtenu est soumis à quatre échanges ioniques dans une solution de NH4NO3 1ON, à environ 100 C pendant 4 heures pour chaque échange. Le solide ainsi obtenu est référencé NH4-NU-86/1 et possède un rapport Si/AI = 10,4 et un rapport o0 Na/AI = 0,013. Ses autres caracteristiques physico-chimiques sont regroupées
dans le tableau 1.
Tableau 1
Echantillon Diffraction X Adsorption Cristallinité SBET V(P/Po = 0,19) (%) (m2/g) mi N2 liquide/g
NH4-NU-86/1 100 423 0,162
Les cristallites de la zéolithe NU-86 se présentent sous forme de cristaux dont la
taille varient de 0,4 pm à 2 pm.
Ensuite, 19,5 g de la zéolithe NH4-NU-86/2 sont mélangés à 80,5 g d'une matrice composée de boehmite tabulaire ultrafine ou gel d'alumine commercialisée sous le nom SB3 par la société Condéa Chemie Gmbh. Ce mélange de poudre a été ensuite mélangé à une solution aqueuse contenant de l'acide nitrique à 66% poids (7% poids d'acide par gramme de gel sec) puis malaxé pendant minutes. La pâte malaxée est ensuite extrudée à travers une filière de diamètre 1,2 mm. Les extrudés sont ensuite calcinés à 500 C durant 2 heures
sous air.
Exemple 2: Préparation de catalyseurs d'hydrocraqua.e contenant une zéolithe NU-86 (conforme à l'invention) Les extrudés de support préparés dans l'exemple 1 sont imprégnés à sec par une solution d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium et de nitrate de nickel, et enfin calcinés sous air à 550 C in-situ dans le réacteur. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU86NiMo obtenu sont indiquées dans le
tableau 2.
Les extrudés de support de l'exemple 1 sont imprégnés à sec par une solution d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium, de nitrate de nickel et d'acide
orthophosphorique, et enfin calcinés sous air à 550 C in-situ dans le réacteur.
Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU86NiMoP obtenus sont
indiquées dans le tableau 2.
On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à 120 C et calcination à 550 C pendant
2 heures sous air sec on obtient le catalyseur NU86NiMoPF.
Les teneurs finales en oxydes des catalyseurs NU86NiMo sont indiquées dans
le tableau 2.
Les extrudés de support contenant une zéolithe NU-86 de l'exemple 1 sont également imprégnés à sec par une solution aqueuse d'heptamolybdate d'ammonium, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU86Mo obtenus sont
indiquées dans le tableau 3.
D'une manière similaire, les extrudés de support contenant une zéolithe NU-86 de l'exemple 1 sont également imprégnés à sec par une solution aqueuse d'heptamolybdate d'ammonium et d'acide phosphorique, séchés une nuit à C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU86MoP obtenus sont indiquées dans le tableau 3. On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à 120 C et calcination à 550 C pendant 2 heures
sous air sec on obtient le catalyseur NU86MoPF.
Les teneurs finales en oxydes des catalyseurs NU86Mo sont indiquées dans le
tableau 3.
Tableau 2 Caractéristiques des catalyseurs NU86NiMo Catalyseur NU86NiMo NU86NiMoP NU86NiMoPF MoO3 (% pds) 14,1 13,4 13,3 NiO (% pds) 3,2 3,1 3,0 P205 (% pds) 0 4,1 4,1 SiO2 (% pds) global 14,7 14,1 13,9 F (% pds) 0 0 1,0 Complément aà 100% 68,0 65,3 64,5 (majoritairement composé de A1203 (%pds) Tableau 3: Caractéristiques des catalyseurs NU86Mo Catalyseur NU86Mo NU86MoP NU86MoPF MoO3 (% pds) 14,5 14,00 13,9 P205 (% pds) 0 4,1 4,2 SiO2 (%pds) 15,2 14,6 14,4 F (% pds) 0 0 1,01 Complément à 100% 70,2 67,3 66,6 compose majoritairement de A1203 (% pds) s Exemple 3: Préparation d'un support contenant une zéolithe Nu-86 et une silice-alumine Nous avons fabriqué une poudre de silice-alumine par coprécipitation ayant une composition de 2% SiO2 et 98% A1203. Un support de catalyseur d'hydrocraquage contenant cette silice-alumine et la zéolithe Nu-86 de l'exemple 1 a été ensuite fabriqué. Pour cela on utilise 19,7 % poids de la zéolithe Nu-85 de l'exemple 1 que l'on mélange à 80,3 % poids d'une matrice composée de la silice alumine préparée ci-dessus. Ce mélange de poudre a été ensuite mélangé à une solution aqueuse contenant de l'acide nitrique à 66% (7% poids d'acide par gramme de gel sec) puis malaxé pendant 15 minutes. A l'issue de ce malaxage, la pâte obtenue est passée à travers une filière ayant des orifices cylindriques de diamètre égal à 1,4 mm. Les extrudés sont ensuite séchés
pendant une nuit à 120 C puis calcinés à 550 C pendant 2 heures sous air.
Exemple 4: Préparation de catalyseurs d'hydrocraquaqe contenant une zéolithe NU-86 et une silice-alumine Les extrudés de support contenant une silice-alumine et une zéolithe Nu-85 de I'exemple 3 sont imprégnés à sec par une solution aqueuse d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium, de nitrate de nickel et d'acide orthophosphorique, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU86-SiAI-NiMoP
obtenus sont indiquées dans le tableau 4.
1) On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à 120 C et calcination à 550 C pendant
2 heures sous air sec on obtient le catalyseur NU86-SiAI-NiMoPF.
Les caractéristiques des catalyseurs NU86-SiAI-NiMo sont résumées dans le
tableau 4.
Tableau 4: Caractéristiques des catalyseurs NU86-SiAI-NiMo
Catalyseur NU86-SiAI- NU86-SiAI-
NiMoP NiMoPF MoO3 (% pds) 13,4 13,3 NiO (% pds) 3,0 3,0 P25Os (% pds) 4,2 4,15 F (% pds) 0 0,87 SiO2 (% pds) 15,6 15,4 Complément à 100% 63,9 63,3 composé majoritairement de A1203 (% pds) Exemple 5: Préparation d'un support de catalyseur d'hydrocraquaqe contenant une zéolithe NU-87 La matière première utilisée est une zéolithe NU-87, qui possède un rapport atomique Si/AI global égal à 17,2, une teneur pondérale en sodium correspondant à un rapport atomique Na/AI égal à 0,144. Cette zéolithe NU-87 a
été synthétisée d'après la demande de brevet européen EP-A-0.377.291.
Cette zéolithe NU-87 subit tout d'abord une calcination dite sèche à 550 C sous 1o flux d'air sec durant 6 heures. Puis le solide obtenu est soumis à quatre échanges ioniques dans une solution de NH4NO3 10ON, à environ 100 C pendant 4 heures pour chaque échange. Le solide ainsi obtenu est référencé NH4-NU-87 et possède un rapport Si/AI = 17,4 et un rapport Na/AI=0,002. Ses autres
caractéristiques physico-chimiques sont regroupées dans le tableau 5.
Tableau 5
Echantillon Diffraction X: Paramètres Adsortion a b c B V Crist.() SBET V(2 _ _ (A). (A) (A) (o) (A3) (%) (m2/g)
NH4-NU-87 14,35 22,34 25,14 151,53 3840 100 466 0,19
() Cristallinité, (2) V à P/Po=0,19 en ml N2 liquide/g Un support de catalyseur d'hydrocraquage contenant une zéolithe NU-87 est fabriqué de la façon suivante: on utilise 20 % poids d'une zéolithe NU-87 que
l'on mélange à 80 % poids d'alumine de type SB3 fournie par la société Condéa.
La pâte malaxée est ensuite extrudée à travers une filière de diamètre 1, 4 mm.
Les extrudés sont ensuite séchés une nuit à 120 C sous air puis calcinés à
550 C sous air.
Exemple 6: Préparation de catalyseurs d'hvdrocraquaae contenant une zéolithe NU-87 (conforme à l'invention) Les extrudés de support préparés dans l'exemple 5 sont imprégnés à sec par une solution d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium et de nitrate de nickel, et enfin calcinés sous air à 550 C in-situ dans le réacteur. Les teneurs I8 pondérales en oxydes du catalyseur NU87NiMo obtenu sont indiquées dans le
tableau 6.
Les extrudés de support de l'exemple 5 sont imprégnés à sec par une solution d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium, de nitrate de nickel et d'acide
orthophosphorique, et enfin calcinés sous air à 550 C in-situ dans le réacteur.
Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU87NiMoP obtenus sont
indiquées dans le tableau 6.
i0 On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à 120 C et calcination à 550 C pendant
2 heures sous air sec on obtient le catalyseur NU87NiMoPF.
Les teneurs finales en oxydes des catalyseurs NU87NiMo sont indiquées dans
le tableau 6.
Les extrudés de support contenant une zéolithe NU-87 de l'exemple 5 sont également imprégnés à sec par une solution aqueuse d'heptamolybdate d'ammonium, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU87Mo obtenus sont
indiquées dans le tableau 7.
D'une manière similaire, les extrudés de support contenant une zéolithe NU-87 de l'exemple 5 sont également imprégnés à sec par une solution aqueuse d'heptamolybdate d'ammonium et d'acide phosphorique, séchés une nuit à C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU87MoP obtenus sont indiquées dans le tableau 7. On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à 120 C et calcination à 550 C pendant 2 heures
sous air sec on obtient le catalyseur NU87MoPF.
Les teneurs finales en oxydes des catalyseurs NU87Mo sont indiquées dans le
tableau 7.
Tableau 6: Caractéristiques des catalyseurs NU87NiMo Catalyseur NU87NiMo NU87NiMoP NU87NiMoPF MoO3(% pds) 13,9 13,4 13,2 NiO (% pds) 3,3 3,1 3,1 P2Os (% pds) 0 4,35 4,3 SiO2 (% pds) global 14,9 14,2 14,0 F (% pds) 0 0 0,92 Complément à 100% 67,9 65,0 64,3 (majoritairement composé de A1203 (% pds) Tableau 7: Caractéristiques des catalyseurs NU87Mo Catalyseur NU87Mo NU87Mo NU87Mo MoO3 (% pds) 14,2 13,6 13,5 P205 (% pds) 0 4,3 4,3 SiO2 (% pds) 15,4 14,7 14,6 F (% pds) 0 0 0,9 Complément à 100% 70,3 67,2 66,6 composé majoritairement de A1203 (% pds) Exemple 7: Préparation d'un support contenant une zéolithe Nu-87 et une silice-alumine Nou,.avons fabriqué une poudre de silice-alumine par coprécipitation ayant une composition de 2% SiO2 et 98% A1203. Un support de catalyseur d'hydrocraquage contenant cette silice-alumine et la zéolithe Nu-87 de l'exemple a été ensuite fabriqué. Pour cela on utilise 20,1 % poids de la zéolithe Nu-87 de l'exemple 5 que l'on mélange à 79,9 % poids d'une matrice composée de la silice alumine préparée ci-dessus. Ce mélange de poudre a été ensuite mélangé à une solution aqueuse contenant de l'acide nitrique à 66% (7% poids d'acide par gramme de gel sec) puis malaxé pendant 15 minutes. A l'issue de ce malaxage, la pâte obtenue est passée à travers une filière ayant des orifices 0o cylindriques de diamètre égal à 1,4 mm. Les extrudés sont ensuite séchés
pendant une nuit à 120 C puis calcinés à 550 C pendant 2 heures sous air.
Exemple 8: Préparation de catalyseurs d'hvdrocraquaqe contenant une zéolithe NU-87 et une silice-alumine Les extrudés de support contenant une silice-alumine et une zéolithe Nu-87 de l'exemple 7 sont imprégnés à sec par une solution aqueuse d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium, de nitrate de nickel et d'acide orthophosphorique, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur NU87-SiAI-NiMo
obtenus sont indiquées dans le tableau 8.
On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à 120 C et calcination à 550 C pendant
2 heures sous air sec on obtient le catalyseur NU87-SiAI-NiMoPF.
Les caractéristiques des catalyseurs NU87-SiAI-NiMo sont résumées dans le
tableau 8.
Tableau 8: Caractéristiques des catalyseurs NU87-SiAI-NiMo
Catalyseur NU87-SiAI- NU87-SiAI-
NiMoP NiMoPF MoO3 (% pds) 13,9 13,3 NiO (% pds) 3,1 3,0 P25Os (% pds) 4, 2 4,1 F (% pds) 0 0,80 SiO2 (% pds) 16,3 16,2 Complement à 100% 63, 0 62,5 composé majoritairement de A1203 (% pds) Exemple 9: Préparation d'un support contenant une zéolithe Y Un support de catalyseur d'hydrocraquage contenant une zéolithe Y a été fabriqué en grande quantité de façon à pouvoir préparer différents catalyseurs à base du même support. Pour cela on utilise 20,5 % poids d'une zéolithe Y désaluminée de paramètre cristallin égal à 2,429 nm et de rapport SiO2/AI203 i0 global de 30,4 et de rapport SiO2/AI203 de charpente de 58 que l'on mélange à 79,5 % poids d'une matrice composée de boehmite tabulaire ultrafine ou gel d'alumine commercialisée sous le nom SB3 par la société Condéa Chemie Gmbh. Ce mélange de poudre a été ensuite mélangé à une solution aqueuse contenant de l'acide nitrique à 66% ( 7% poids d'acide par gramme de gel sec) puis malaxé pendant 15 minutes. A l'issue de ce malaxage, la pâte obtenue est passée à travers une filière ayant des orifices cylindriques de diamètre égal à 1,4 mm. Les extrudés sont ensuite séchés pendant une nuit à 120 C puis calcinés à 5500C pendant 2 heures sous air humide contenant 7,5% volume d'eau. On obtient ainsi des extrudés cylindriques de 1,2 mm de diamètre, ayant une surface spécifique de 223 m2/g et une distribution en taille de pore monomodale centrée sur 10 nm. L'analyse de la matrice par la diffraction des rayoas X révèle que celle ci est composée d'alumine gamma cubique de faible
cristallinité et de zeolithe Y désaluminée.
Exemple 10: Préparation de catalyseurs d'hydrocraquaqe contenant une zéolithe Y ( non conforme à l'invention) Les extrudés de support contenant une zéolithe Y désaluminée de l'exemple 9 sont imprégnés à sec par une solution aqueuse d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium et de nitrate de nickel, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur YNiMo obtenus sont indiquées dans le tableau 9. Le catalyseur YNiMo final contient en particulier 17,1 % poids de zéolithe Y de paramètre de maille 2,429 nm de rapport SiO2/AI203 global de 30,0 et de rapport SiO2/AI203 de
charpente de 57.
Les extrudés de support contenant une zéolithe Y désaluminée de l'exemple 9 sont imprégnés à sec par une solution aqueuse d'un mélange d'heptamolybdate d'ammonium, de nitrate de nickel et d'acide orthophosphorique, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur YNiMoP obtenus sont indiquées dans le tableau 9. Le catalyseur YNiMoP final contient en particulier 16,3 % poids de zéolithe Y de paramètre de maille 2,429 nm de rapport SiO2/AI203 global de 30,4 et de rapport
SiO2/AI203 de charpente de 58.
On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à 120 C et calcination à 550 C pendant
2 heures sous air sec on obtient le catalyseur YNiMoPF.
Les caractéristiques des catalyseurs YNiMo sont résumées dans le tableau 9.
Les extrudés de support contenant une zéolithe Y désaluminée de l'exemple 9 sont également imprégnés à sec par une solution aqueuse d'heptamolybdate d'ammonium, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C pour obtenir le catalyseur YMo. D'une manière similaire, les extrudés de support contenant une zéolithe Y désaluminée de l'exemple 9 sont également imprégnés à sec par une solution aqueuse d'heptamolybdate d'ammonium et d'acide phosphorique, séchés une nuit à 120 C sous air et enfin calcinés sous air à 550 C. Les teneurs pondérales en oxydes du catalyseur YMoP obtenus sont indiquées dans le tableau 10. On ajoute ensuite à ce catalyseur du fluor par imprégnation d'une solution d'acide fluorhydrique diluée de manière à déposer environ 1 % en poids de fluor. Après séchage pendant une nuit à C et calcination à 550 C pendant 2 heures sous air sec on obtient le
catalyseur YMoPF.
Les teneurs finales en oxydes des catalyseurs YMo sont indiquées dans le
tableau 10.
Tableau 9: Caractéristiques des catalyseurs YNiMo Catalyseur YNiMo YNiMoP YNiMoPF MoO3 (% pds) 13,5 12,9 12.8 NiO (% pds) 3,1 3,0 2,9 P205 (% pds) 0 4,4 4,3 F (% pds) 0 0 1,05 SiO2 (% pds) 16,2 15,4 15,1 Complément à 100% 67,2 64,3 63,7 compose majoritairement de A1203 (% pds) Tableau 10: Caractéristiques des catalyseurs YMo Catalyseur YMo YMoP YMoPF MoO3 (% pds) 13,4 12,85 12,7 P205 (% pds) 0 4,4 4,4 SiO2 (% pds) 16,6 15,9 15,7 F (% pds) 0 0 1,0 Complément à 100% 70,0 66,8 66,1 composé majoritairement de A1203 (% pdls) Exemple 11: Comparaison des catalyseurs en hydrocraqua.e d'un gazole sous vide Les catalyseurs dont les préparations sont décrites aux exemples précédents
sont utilisés dans les conditions de I'hydrocraquage à conversion élevée (60-
1o 100%). La charge pétrolière est un distillat sous vide hydrotraité dont les principales caractéristiques sont les suivantes: Densité (20/4) 0,869 Soufre (ppm poids) 502 Azote (ppm poids) 10 Distillation simulée point initial 298 C point 10 % 369 C point 50 % 427 C point 90 % 481 C point final 538 C Cett_ charge a été obtenue par hydrotraitement d'un distillat sous vide sur un catalyseur HR360 vendu par la société Procatalyse comprenant un élément du
groupe VIB et un élément du groupe VIII déposés sur alumine.
On ajoute à la charge 0,6% poids d'aniline et 2% poids de diméthyldisulfure afin de simuler les pressions partielles d'H2S et d'NH3 présente dans la deuxième étape d'hydrocraquage. La charge ainsi préparée est injectée dans l'unité de test d'hydrocraquage qui comprend un réacteur en lit fixe, à circulation ascendante de la charge ("up- flow"), dans lequel est introduit 80 ml de catalyseur. Le
catalyseur est sulfuré par un mélange n-hexane/DMDS + aniline jusqu'à 320 C.
Notons que toute méthode de sulfuration in-situ ou ex-situ est convenable. Une fois la sulfuration réalisée, la charge décrite ci- dessus peut être transformée. Les conditions opératoires de l'unité de test sont les suivantes Pression totale 9 Mpa Catalyseur 80 cm3 Température 360-420 C Débit d'hydrogène 80 I/h Débit de charge 80 cm3/h Les performances catalytiques sont exprimées par la température qui permet d'atteindre un niveau de conversion brute de 70 % et par le rendement en essence et en carburéacteur (kérosène). Ces performances catalytiques sont mesurées sur le catalyseur après qu'une période de stabilisation, généralement
au moins 48 heures, ait été respectée.
La conversion brute CB est prise égale à moins CB = % pds de 380 C de l'effluent moins
380 C represente la fractop, distillée à 1 Tp inférieure ou égale à 380 C.
Le rendement en essence (27-150) (ci dessous Rdt Ess) est égal au % poids de composés ayant un point d'ébullition compris entre 27 et 150 C dans les effluents. Le rendement en carburéacteur (kérosène, 150-250) (ci dessous Rdt Kéro) est égal au % poids de composés ayant un point d'ébullition compris entre 150.çt 250 C dans les effluents. Le rendement en gazole (250-380) est égal au % poids de composés ayant un point d'ébullition compris entre 250 et 380 C
dans les effluents.
La température de réaction est fixée de façon à atteindre une conversion brute CB égale à 70% poids. Dans le tableau 11 suivant, nous avons reporté la température de réaction et les rendements en distillats léger pour les catalyseurs
décrits dans les exemples ci-dessus.
Tableau 1 1
Activités catalytiques des catalyseurs en hydrocraquage T(0C) Rdt Essence Rdt (% pds) kérosène (% pds) NiMoNY 375 20,5 24,1 NiMoPNY 374 21,2 24,7 NiMoPF/Y 373 19,9 23,6 Mo/Y 375 21,3 24,3 MoP/Y 375 21,0 24,1 MoPF/Y 375 19,7 23,4 NiMo/NU-86 373 36,3 12,3 NiMoP/NU-86 371 36,9 13,4 NiMoPF/NU-86 371 36,4 12,8 Mo/NU-86 373 37,2 13, 1 MoP/NU-86 373 37,0 12,9 MoPF/NU-86 373 36,8 13,4 NiMoP/SiAI-NU-86 372 37,6 12,4 NiMoPF/SiAI-NU-86 373 36,9 12,7 NiMo/NU-87 384 37,5 12,0 NiMoP/NU-87 383 37,1 12,2 NiMoPF/NU-87 382 37,0 11,8 Mo/NU-87 385 37,9 12,5 MoP/NU-87 385 37,6 12,5 MoPF/NU-87 385 27,3 12,8 NiMoP/SiAI-NU-87 383 37,1 13,2 NiMoPF/SiAI-NU-87 384 36,6 12,8 Le tableau 11 met en évidence que le procédé de l'invention utilisant un catalyseur contenant de la zéolithe NU-86 ou de la zéolithe NU-87 conduit pour un niveau de conversion de 70 % à des rendements en essence supérieur par rapport aux catalyseurs non conformes, en particulier à base de zéolithe Y désajuminée. On notera que les rendements en essence sont meilleur avec le procédé utilisant le catalyseur à base de zéolithe NU-87. Par ailleurs, I'ensemble des catalyseurs selon l'invention conduit à des rendements en essence et en kérosène améliorés par rapport à ceux enregistrés dans le cas des catalyseurs de l'art antérieur.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Procédé d'hydrocraquage de charges hydrocarbonnées en présence d'un catalyseur renfermant au moins en métal choisi dans le groupe formé par les métaux des groupes VIB et les métaux du groupe VIII de la classification périodique des éléments, au moins une matrice et au moins une zéolithe choisi parmi la zéolithe NU-86 et la zéolithe NU-87
2. Procédé selon la revendication caractérisé en ce que le catalyseur renferme
en outre du phosphore.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la
catalyseur renferme en outre au moins un élément choisi dans le groupe VIIA de la classification périodique des éléments
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le catalyseur
renferme en poids par rapport au catalyseur * 0,1 à 60% d'au moins un métal choisi dans le groupe formé par les métaux du groupe VIB et du groupe VIII * 0,1 à 90% d'au moins une zéolithe choisie parmi la zeolithe NU-86 et la zéolithe NU-87 * 0,1 à 99% d'au moins une matrice minérale amorphe ou mal cristallisée * 0 à 20% de phosphore * 0 à 20% d'au moins un élément choisi dans le groupe VIIA
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel on opère
préalablement un traitement de sulfuration du catalyseur.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 telle que la charge est
constituée d'au moins 80% en volume de composés dont les points
d'ébullition sont d'au moins 350 C.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 telle que la température est
supérieure à 200 C, sous une pression supérieure à 0,1 Mpa, avec un taux de recyclage d'hydrogène supérieur à 50 normaux litres d'hydrogène par litre de charge et avec une vvh comprise entre 0,1 et 20 h-1.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 telle que la température est
supérieure ou égale à 230 C, sous une pression supérieure à 5 Mpa avec une quantité d'hydrogène supérieure à 100 normaux litres d'hydrogène par litre de
charge avec une vitesse volumique horaire comprise entre 0,15 et 10h-1.
9. Procédé selon la revendication 8 telle qu'une étape préalable d'hydrotraitement est effectuée à une température comprise entre 350 et 460 C, sous une pression totale d'au moins 3MPa, avec une vitesse volumique horaire comprise entre 0,1 et 5h-1l,avec une quantité d'hydrogène d'au moins 10ONI/NI de charge et en présence d'un catalyseur d'hydrotraitement.
FR9802312A 1998-02-26 1998-02-26 Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86 ou nu-87 Expired - Fee Related FR2775293B1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9802312A FR2775293B1 (fr) 1998-02-26 1998-02-26 Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86 ou nu-87
ES99400447T ES2207916T3 (es) 1998-02-26 1999-02-24 Procedimiento de hidrocraqueo de cargas petroliferas hidrocarbonadas en presencia de un catalizador que comprende al menos una zeolita nu-8 nu-86 o nu-87.
EP99400447A EP0939113B1 (fr) 1998-02-26 1999-02-24 Procédé d'hydrocraquage de charges pétrolières hydrocarbonées en présence d'un catalyseur comprenant au moins une zéolithe NU-85, NU-86 ou NU-87
DE69910280T DE69910280T2 (de) 1998-02-26 1999-02-24 Hydrokrackverfahren in Gegenwart eines Katalysators mit mindestens einem NU-85, NU-86 oder NU-87 Zeolithen
JP11050835A JPH11315287A (ja) 1998-02-26 1999-02-26 少なくとも1つのゼオライトnu―85、nu―86またはnu―87を含む触媒の存在下での炭化水素石油仕込物の水素化クラッキング方法
KR1019990006450A KR19990072965A (ko) 1998-02-26 1999-02-26 Nu-85,nu-86또는nu-87제올라이트를1종이상함유하는촉매의존재하에탄화수소함유석유원료를수소첨가분해하는방법
US09/946,726 US20020027094A1 (en) 1998-02-26 2001-09-06 Process for hydrocracking hydrocarbon-containing petroleum feeds in the presence of a catalyst comprising at least one NU-85, NU-86 or NU-87 zeolite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9802312A FR2775293B1 (fr) 1998-02-26 1998-02-26 Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86 ou nu-87

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2775293A1 true FR2775293A1 (fr) 1999-08-27
FR2775293B1 FR2775293B1 (fr) 2000-11-17

Family

ID=9523378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9802312A Expired - Fee Related FR2775293B1 (fr) 1998-02-26 1998-02-26 Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86 ou nu-87

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2775293B1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377291A1 (fr) * 1988-12-22 1990-07-11 Institut Francais Du Petrole Zéolites
EP0378916A1 (fr) * 1988-12-22 1990-07-25 Imperial Chemical Industries Plc Réactions catalysées par des zéolites
EP0463768A2 (fr) * 1990-06-22 1992-01-02 Institut Francais Du Petrole Zéolites
EP0785021A1 (fr) * 1996-01-22 1997-07-23 Institut Francais Du Petrole Catalyseur comprenant une zéolithe de type faujasite et une zéolithe de type TON et procédé d'hydroconversion de charges pétrolières hydrocarbonées

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377291A1 (fr) * 1988-12-22 1990-07-11 Institut Francais Du Petrole Zéolites
EP0378916A1 (fr) * 1988-12-22 1990-07-25 Imperial Chemical Industries Plc Réactions catalysées par des zéolites
EP0463768A2 (fr) * 1990-06-22 1992-01-02 Institut Francais Du Petrole Zéolites
EP0785021A1 (fr) * 1996-01-22 1997-07-23 Institut Francais Du Petrole Catalyseur comprenant une zéolithe de type faujasite et une zéolithe de type TON et procédé d'hydroconversion de charges pétrolières hydrocarbonées

Also Published As

Publication number Publication date
FR2775293B1 (fr) 2000-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1462167B1 (fr) Catalyseur comprenant au moins une zeolithe ZBM-30 et au moins une zeolithe y et procédé d'hydroconversion de charges hydrocarbonées utilisant un tel catalyseur
EP0967014B1 (fr) Catalyseur d'hydrocraquage comprenant une zéolite beta et un élément du groupe VB
CA2858049C (fr) Catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86, au moins une zeolithe usy et une matrice minerale poreuse et procede d'hydroconversion de charges hydrocarbonees utilisant ce catalyseur
CA2248974C (fr) Catalyseur et procede d'hydrocraquage de coupes hydrocarbonees
EP0955093A1 (fr) Catalyseur à base de zéolithe bêta et d'element promoteur et procédé d'hydrocraquage
EP2794102B1 (fr) Procede de preparation d'un catalyseur utilisable en hydroconversion comprenant au moins une zéolithe nu-86
EP0955091B1 (fr) Catalyseur à base de zéolithe y contenant de silicium, utilisable en hydrocraquage
FR2780311A1 (fr) Catalyseur d'hydrocraquage comprenant une zeolithe y non globalement desaluminee, un element du groupe vb, et un element promoteur choisi dans le groupe forme par le bore, le phosphore et le silicium
FR2775200A1 (fr) Catalyseur comprenant une zeolithe nu-88, un element du groupe vb et son utilisation en hydroconversion de charges petrolieres hydrocarbonees
EP0938926B1 (fr) Catalyseur comprenant une zéolithe choise dans le groupe formé par les zéolithes NU-85, NU-86 et NU-87 et son utilisation en hydroconversion de charges pétrolières hydrocarbonées
EP0785021A1 (fr) Catalyseur comprenant une zéolithe de type faujasite et une zéolithe de type TON et procédé d'hydroconversion de charges pétrolières hydrocarbonées
EP0980708B1 (fr) Catalyseur à base d'une zéolithe NU-85, NU-86 ou NU-87 comprenant un élément du groupe VB et son utilisation en hydroconversion de charges pétrolières hydrocarbonées
WO2000071641A1 (fr) Catalyseur comprenant une zeolithe y partiellement amorphe et son utilisation en hydroconversion de charges petrolieres hydrocarbonees
EP1198292B1 (fr) Catalyseur comprenant une zeolithe y partiellement amorphe, un element du groupe vb et son utilisation en hydroconversion et hydroraffinage de charges petrolieres hydrocarbonees
EP0939113B1 (fr) Procédé d'hydrocraquage de charges pétrolières hydrocarbonées en présence d'un catalyseur comprenant au moins une zéolithe NU-85, NU-86 ou NU-87
EP0955092A1 (fr) Catalyseur à base de zeolithe y non globalement désaluminée, de bore et/ou de silicium et procédé d'hydrocraquage
FR2775293A1 (fr) Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-86 ou nu-87
FR2775483A1 (fr) Procede d'hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees en presence d'un catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-85
FR2775202A1 (fr) Catalyseur comprenant une zeolithe choisie dans le groupe forme par les zeolithes nu-86 et nu-87 et son utilisation en hydroconversion de charges petrolieres hydrocarbonees
EP0937499B1 (fr) Catalyseur comprenant une zeolithe NU-88 et son utilisation en hydroconversion de charges pétrolières hydrocarbonées
FR2793704A1 (fr) Catalyseur comprenant une zeolithe y partiellement amorphe et son utilisation en hydroconversion de charges petrolieres hydrocarbonees
FR2775442A1 (fr) Catalyseur comprenant au moins une zeolithe nu-85 et son utilisation en hydroconversion de charges petrolieres hydrocarbonees
FR2780309A1 (fr) Catalyseur d'hydrocraquage comprenant une zeolithe beta, un element du groupe vb, et un element promoteur choisi dans le groupe forme par le bore, le phosphore et le silicium
FR2790001A1 (fr) Procede d'hydrocraquage avec un catalyseur comprenant une zeolithe im-5 et catalyseur comprenant une zeolithe im-5 et un element promoteur
FR2780310A1 (fr) Catalyseur d'hydrocraquage comprenant une zeolithe y desaluminee, un element du groupe vb, et un element promoteur choisi dans le groupe forme par le bore, le phosphore et le silicium

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20051031