FR3097779A1 - Hydrocarbon catalytic treatment reactor with semi-continuous catalyst replacement - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un réacteur 1,2 de traitement catalytique d’hydrocarbures, notamment à circulation radiale, comprenant un lit de catalyseur fixe et avec régénération périodique du catalyseur in situ, tel que ledit réacteur est en connexion fluidique, d’une part, en amont, avec un système 31,32 de chargement partiel de catalyseur frais, et, d’autre part, en aval, avec un système 33,34 de déchargement partiel de catalyseur usé, lesdits systèmes venant remplacer une partie seulement du catalyseur usé du réacteur par du catalyseur frais après au moins une, de préférence chaque, régénération in situ du catalyseur. Figure 2 à publierThe present invention relates to a reactor 1,2 for the catalytic treatment of hydrocarbons, in particular with radial circulation, comprising a fixed catalyst bed and with periodic regeneration of the catalyst in situ, such that said reactor is in fluid connection, on the one hand, upstream, with a system 31,32 for partial loading of fresh catalyst, and, on the other hand, downstream, with a system 33,34 for partial unloading of spent catalyst, said systems replacing only part of the spent catalyst from the reactor with fresh catalyst after at least one, preferably each, in situ regeneration of the catalyst. Figure 2 to publish

Description

Réacteur de traitement catalytique d’hydrocarbures avec remplacement semi-continu de catalyseurCatalytic hydrocarbon treatment reactor with semi-continuous catalyst replacement

L’invention concerne le traitement catalytique d’hydrocarbures. Les catalyseurs sont en effet utilisés très largement dans des installations de raffinage et de pétrochimie, dans des procédés opérant un certain nombre de réactions en parallèle et/ou en chaîne sur des hydrocarbures. On peut citer le procédé de reforming catalytique, visant à convertir les composés naphténiques et paraffiniques en composés aromatiques, et mettant en jeu, notamment, la déshydrogénation des naphtènes, la déshydrocyclisation des paraffines en aromatiques, et l’isomérisation des paraffines et des naphtènes. On peut aussi citer les procédés de type hydroconversion, hydrocraquage, fractionnement, impliquant une succession de réactions, le procédé de craquage catalytique fluide connu sous l’acronyme FCC pour le terme correspondant anglo-saxon Fluid Catalytic Cracking, ou encore les réactions de métathèse d’oléfines etc…The invention relates to the catalytic treatment of hydrocarbons. Catalysts are in fact used very widely in refining and petrochemical installations, in processes operating a certain number of reactions in parallel and/or in a chain on hydrocarbons. Mention may be made of the catalytic reforming process, aimed at converting naphthenic and paraffinic compounds into aromatic compounds, and involving, in particular, the dehydrogenation of naphthenes, the dehydrocyclization of paraffins into aromatics, and the isomerization of paraffins and naphthenes. Mention may also be made of processes of the hydroconversion, hydrocracking, fractionation type, involving a succession of reactions, the fluid catalytic cracking process known by the acronym FCC for the corresponding Anglo-Saxon term Fluid Catalytic Cracking, or the metathesis reactions of olefins etc.

Pour réaliser toutes ces réactions, il existe différentes familles de catalyseurs. Ils tendent à s’user, se désactiver/ se passiver progressivement, ce qui explique qu’ils doivent périodiquement être remplacés par du catalyseur « frais », et/ou être régénérés pour pouvoir prolonger leur utilisation. Le catalyseur est recouvert progressivement de coke au cours du temps. Lorsque la quantité de coke est trop importante, on doit arrêter l’opération pour régénérer le catalyseur, généralement par brûlage du coke. Le temps de cycle est le temps d’opération entre deux régénérations. A chaque régénération, à cause des températures élevées de la régénération, le catalyseur se fritte, c’est-à-dire qu’il perd un peu de surface active. Au fil des régénérations, il perd donc de l’activité, et au bout d’un certain nombre de régénérations, il est en fin de vie et il faut le changer. La durée de vie est le temps total d’opération entre deux changements de catalyseur, il est égal au nombre de régénérations multiplié par la durée de cycle.To carry out all these reactions, there are different families of catalysts. They tend to wear out, deactivate/passivate gradually, which explains why they must periodically be replaced with “fresh” catalyst, and/or regenerated to be able to prolong their use. The catalyst is gradually covered with coke over time. When the amount of coke is too large, the operation must be stopped to regenerate the catalyst, generally by burning the coke. The cycle time is the operating time between two regenerations. At each regeneration, because of the high regeneration temperatures, the catalyst sinters, i.e. it loses some active surface. Over the regenerations, it therefore loses activity, and after a certain number of regenerations, it is at the end of its life and must be changed. The service life is the total operating time between two catalyst changes, it is equal to the number of regenerations multiplied by the cycle time.

Le remplacement du catalyseur usé par du catalyseur frais ou régénéré hors du réacteur peut se faire lors des arrêts de production périodiques de l’installation/du réacteur contenant le catalyseur, par exemple lors des arrêts annuels programmés de l’installation. C’est une solution intéressante quand la durée de vie/de cycle du catalyseur est suffisamment longue pour être compatible avec une périodicité longue, de type annuelle.The replacement of spent catalyst with fresh or regenerated catalyst outside the reactor can be done during periodic production shutdowns of the installation/reactor containing the catalyst, for example during scheduled annual shutdowns of the installation. This is an interesting solution when the lifetime/cycle of the catalyst is long enough to be compatible with a long periodicity, of the annual type.

Cependant, dans certains cas, le catalyseur n’a pas une durée de cycle assez longue pour cela. Il faut alors envisager d’autres solutions.However, in some cases the catalyst does not have a long enough cycle time for this. Other solutions must then be considered.

Une première solution consiste à utiliser une technologie de catalyseur en lit mobile, avec une régénération en continu du catalyseur dans un réacteur dédié de régénération en connexion fluidique avec le réacteur de traitement catalytique (ou plusieurs réacteurs de traitement en série), comme cela est fait dans des unités de reforming catalytique dit régénératif. Un exemple en est donné dans le brevet FR-3 024 460. Cette solution existe aussi pour les réacteurs de traitement catalytique dans les unités de craquage catalytique type FCC. C’est une solution performante, mais de haute technologie et donc assez complexe/coûteuse à mettre en œuvre.A first solution consists in using moving bed catalyst technology, with continuous regeneration of the catalyst in a dedicated regeneration reactor in fluid connection with the catalytic treatment reactor (or several treatment reactors in series), as is done in so-called regenerative catalytic reforming units. An example is given in patent FR-3 024 460. This solution also exists for catalytic treatment reactors in FCC type catalytic cracking units. It is a high-performance solution, but high-tech and therefore quite complex/expensive to implement.

Il existe d’autres solutions moins complexes/coûteuses à mettre en œuvre, dont une deuxième solution connue sous le terme anglo-saxon de « swing », en mode bascule donc : elle consiste à utiliser une unité comprenant plusieurs réacteurs opérant en parallèle, certains étant en mode opération pendant que d’autres sont en mode de régénération du catalyseur, ou encore en mode d’attente ou chargement en catalyseur, avec bascule d’un mode à l’autre par un pilotage qui peut être automatique, notamment à l’aide de vannes pilotées appropriées. Comme il est par ailleurs nécessaire de changer le catalyseur après un certain nombre de régénérations, concrètement, pour un réacteur en production, on peut donc avoir deux réacteurs (celui en régénération et celui en attente de catalyseur) qui ne produisent pas, ce qui n’est pas excellent en termes de productivité. Cette deuxième solution permet de régénérer des catalyseurs à durée de vie/de cycle plus courts, en s’affranchissant, pour la régénération du catalyseur, de la périodicité imposée par des fermetures d’installation annuelle par exemple.There are other less complex/expensive solutions to implement, including a second solution known by the Anglo-Saxon term "swing", in rocker mode therefore: it consists of using a unit comprising several reactors operating in parallel, some being in operation mode while others are in catalyst regeneration mode, or else in standby or catalyst loading mode, with switching from one mode to another by control which may be automatic, in particular at the using suitable pilot operated valves. As it is moreover necessary to change the catalyst after a certain number of regenerations, concretely, for a reactor in production, it is therefore possible to have two reactors (the one in regeneration and the one awaiting catalyst) which do not produce, which does not is not excellent in terms of productivity. This second solution makes it possible to regenerate catalysts with a shorter lifetime/cycle, by avoiding, for the regeneration of the catalyst, the periodicity imposed by annual plant closures for example.

Cependant, cette deuxième solution n’est pas dénuée d’inconvénients : en effet, dans un réacteur donné en mode de production, le catalyseur perd progressivement son activité au fil des régénérations, ce qui contraint à modifier progressivement, en parallèle, les conditions opératoires, notamment en devant augmenter la température de réaction pour maintenir les rendements. Il s’avère également que la sélectivité des réactions recherchées peut évoluer. Et quand un réacteur rempli de catalyseur frais est amené en mode opération à la place d’un réacteur plein de catalyseur en fin de vie, il faut à nouveau modifier, très rapidement cette fois, les conditions opératoires en sens inverse, la température notamment. Ces modifications périodiques des conditions opératoires et un certain caractère fluctuant de résultats en termes de composition d’effluent obtenue, et de rendement, difficile à gommer complètement, ne sont pas sans risque sur le plan industriel, plus particulièrement quand l’effluent de sortie du réacteur en mode de production est ensuite traité dans une colonne de distillation en aval. En effet, une colonne de distillation soumise à un changement brutal de composition d’alimentation peut se dérégler, partir en oscillation, et il pourra falloir des heures avant de retrouver des produits aux spécifications, ce qui peut amener des pertes de production. Une première parade consiste à prévoir plusieurs réacteurs en mode de production en parallèle, opérant avec des âges de catalyseur différents, échelonnés, d’un réacteur à l’autre, ce qui permet d’homogénéiser/ de lisser les caractéristiques de l’effluent global obtenu en moyennant les fluctuations de production.However, this second solution is not without drawbacks: in fact, in a given reactor in production mode, the catalyst gradually loses its activity over the regenerations, which forces the operating conditions to be gradually modified in parallel. , in particular by having to increase the reaction temperature to maintain the yields. It also turns out that the selectivity of the desired reactions can change. And when a reactor filled with fresh catalyst is brought into operation mode instead of a reactor full of catalyst at the end of its life, it is again necessary to modify, very quickly this time, the operating conditions in the opposite direction, the temperature in particular. These periodic modifications of the operating conditions and a certain fluctuating character of results in terms of composition of effluent obtained, and yield, difficult to erase completely, are not without risk on the industrial level, more particularly when the outlet effluent of the reactor in production mode is then processed in a downstream distillation column. Indeed, a distillation column subjected to a sudden change in the composition of the feed can go out of adjustment, begin to oscillate, and it may take hours before finding products that meet specifications, which can lead to production losses. A first parade consists in providing several reactors in parallel production mode, operating with different catalyst ages, staggered, from one reactor to another, which makes it possible to homogenize/smooth the characteristics of the overall effluent obtained by averaging production fluctuations.

Cette parade, efficace, est cependant relativement coûteuse en équipements, et complexe à mettre en œuvre à l’échelle industrielle.This countermeasure, effective, is however relatively costly in terms of equipment, and complex to implement on an industrial scale.

Le but de l’invention est alors d’améliorer le fonctionnement de réacteurs en mode bascule (dit également mode « swing »), notamment afin d’avoir des conditions opératoires plus stables et/ou des résultats (rendement, sélectivité) plus homogènes tout au long d’une campagne de production et/ou afin de faciliter le pilotage des réacteurs et/ou afin d’avoir une installation plus productive.The object of the invention is therefore to improve the operation of reactors in rocking mode (also called "swing" mode), in particular in order to have more stable operating conditions and/or more homogeneous results (yield, selectivity) while throughout a production campaign and/or in order to facilitate reactor control and/or in order to have a more productive installation.

L’invention a tout d’abord pour objet un réacteur de traitement catalytique d’hydrocarbures, notamment à circulation radiale, comprenant un lit de catalyseur fixe et avec régénération périodique du catalyseur in situ. Ledit réacteur est en connexion fluidique, d’une part, en amont, avec un système de chargement partiel de catalyseur frais, et, d’autre part, en aval, avec un système de déchargement partiel de catalyseur usé, lesdits systèmes venant remplacer une partie seulement du catalyseur usé du réacteur par du catalyseur frais après au moins une, de préférence chaque, régénération in situ du catalyseur.The subject of the invention is first of all a reactor for the catalytic treatment of hydrocarbons, in particular with radial circulation, comprising a bed of fixed catalyst and with periodic regeneration of the catalyst in situ. Said reactor is in fluidic connection, on the one hand, upstream, with a system for partial loading of fresh catalyst, and, on the other hand, downstream, with a system for partial unloading of spent catalyst, said systems coming to replace a only part of the spent catalyst from the reactor with fresh catalyst after at least one, preferably each, in situ regeneration of the catalyst.

Avec l’invention et son système de chargement et déchargement partiel de catalyseur pour chaque réacteur, le fonctionnement en mode bascule « swing » est grandement amélioré. Avec l’invention, l’installation peut faire fonctionner les réacteurs en mode bascule par paire seulement, avec un réacteur en production pour un réacteur improductif/en régénération (sans avoir besoin d’un troisième réacteur improductif, qui était généralement en mode chargement de catalyseur ou en attente du chargement en question). En effet, tandis qu’un des réacteurs est en production, l’autre va pouvoir passer en mode régénération et changement partiel de catalyseur. Cette étape de changement partiel peut se faire très rapidement, et va de préférence affecter la portion de catalyseur dans le réacteur qui aura subi le plus de régénérations, la portion de catalyseur le plus « usé » donc. Cette étape est permise par les systèmes selon l’invention.With the invention and its partial catalyst loading and unloading system for each reactor, operation in “swing” mode is greatly improved. With the invention, the installation can operate the reactors in failover mode in pairs only, with one reactor in production for an unproductive/regenerating reactor (without the need for a third unproductive reactor, which was generally in the loading mode of catalyst or waiting for the loading in question). Indeed, while one of the reactors is in production, the other will be able to switch to regeneration mode and partial change of catalyst. This partial change step can be done very quickly, and will preferably affect the portion of catalyst in the reactor which will have undergone the most regenerations, therefore the most “worn” portion of catalyst. This step is permitted by the systems according to the invention.

En prenant l’exemple d’un catalyseur qui a un temps de vie de 30 jours, et dans le cas où le catalyseur en question est régénéré une fois par jour, cela signifie qu’avec l’invention on va pouvoir, dans le réacteur en régénération, juste après sa régénération, changer 1/30^èmedu catalyseur contenu dans le réacteur, un volume donc faible, ce changement pouvant se faire rapidement et aisément grâce à l’invention : tout se passe alors comme si le remplacement du catalyseur se faisait quasiment en continu, en semi-continu, de sorte que le réacteur va contenir en permanence 1/30^èmedu catalyseur ayant subi une régénération,1/30^èmede catalyseur ayant subi deux régénérations etc... Ainsi, l’activité du catalyseur, sera globalement, dans le réacteur, constante sur toute la période de production. Il n’est alors plus nécessaire de modifier les conditions opératoires au cours du temps, comme dans les solutions précédentes, pour obtenir des produits de qualité et de rendement constants.Taking the example of a catalyst which has a lifetime of 30 days, and in the case where the catalyst in question is regenerated once a day, this means that with the invention it will be possible, in the reactor in regeneration, just after its regeneration, change 1/ ^30th of the catalyst contained in the reactor, a volume therefore small, this change being able to be done quickly and easily thanks to the invention: everything then happens as if the replacement of the catalyst almost continuously, semi-continuously, so that the reactor will permanently contain 1/30 ^th of the catalyst having undergone one regeneration, 1/30 ^th of the catalyst having undergone two regenerations etc... Thus, the activity of the catalyst, will be globally, in the reactor, constant over the entire production period. It is then no longer necessary to modify the operating conditions over time, as in the preceding solutions, to obtain products of constant quality and yield.

C’est un gain considérable en termes d’investissements et d’encombrement sur site industriel (moins de réacteurs immobilisés pour une même production). C’est aussi un gain considérable en termes de simplification de la maintenance/pilotage des conditions opératoires de fonctionnement des réacteurs. C’est enfin un gain en termes de constance dans le rendement et la qualité des produits obtenus.This is a considerable gain in terms of investment and space on the industrial site (fewer immobilized reactors for the same production). It is also a considerable gain in terms of simplification of the maintenance/management of the operating conditions of the reactors. Finally, it is a gain in terms of consistency in the yield and quality of the products obtained.

De préférence, le/chaque chargement partiel en catalyseur frais et le/chaque déchargement partiel en catalyseur usé concerne des volumes de catalyseur identiques : on vient donc retirer un certain volume de catalyseur « usé » pour le remplacer par un volume identique (aux tolérances industrielles près) de catalyseur « frais », de façon à ce que le réacteur, en mode de production, fonctionne toujours avec un volume de catalyseur constant.Preferably, the/each partial loading of fresh catalyst and the/each partial unloading of used catalyst concerns identical volumes of catalyst: a certain volume of "used" catalyst is therefore removed and replaced by an identical volume (with industrial tolerances close) of "fresh" catalyst, so that the reactor, in production mode, always operates with a constant volume of catalyst.

De préférence, le chargement partiel en catalyseur frais et le déchargement partiel en catalyseur usé sont concomitants : on peut ainsi diminuer au maximum le temps nécessaire à cette double opération.Preferably, the partial loading of fresh catalyst and the partial unloading of spent catalyst are concomitant: it is thus possible to reduce as much as possible the time necessary for this double operation.

Le chargement partiel et/ou le déchargement partiel de catalyseur peuvent concerner un volume de catalyseur V1 correspondant à entre 1/10^èmeet 1/200^ème, notamment entre 1/20^èmeet 1/100^èmeou entre 1/30^èmeet 1/60^èmedu volume total Vt de catalyseur du réacteur en opération : Par exemple pour un catalyseur ayant 6 mois de durée de vie avec une régénération par jour, on remplace 1/180^emedu catalyseur à chaque régénération.The partial loading and/or the partial unloading of catalyst may relate to a volume of catalyst V1 corresponding to between 1/ ^10th and 1/ ^200th , in particular between 1/ ^20th and 1/ ^100th or between 1/ ^30th and 1 /60 ^th of the total volume Vt of catalyst of the reactor in operation: For example, for a catalyst with a lifetime of 6 months with one regeneration per day, 1/180 ^th of the catalyst is replaced at each regeneration.

Notamment dans le cas où les régénérations sont très fréquentes, plus qu’une fois par jour par exemple, on peut aussi, selon l’invention, opérer le chargement/déchargement partiel du catalyseur non pas après chaque régénération, mais moins fréquemment : on peut ainsi opérer le chargement/déchargement partiel toutes les 2 ou 3 régénérations par exemple, en adoptant ainsi une fréquence de chargement/déchargement plus faible que la fréquence des régénérations.In particular in the case where the regenerations are very frequent, more than once a day for example, it is also possible, according to the invention, to operate the partial loading/unloading of the catalyst not after each regeneration, but less frequently: one can thus operating the partial loading/unloading every 2 or 3 regenerations for example, thus adopting a loading/unloading frequency lower than the frequency of the regenerations.

Le système de chargement comprend de préférence un module de stockage de catalyseur frais, un module d’alimentation en catalyseur frais du réacteur, et un module de dosage prélevant le volume V1 de catalyseur frais voulu depuis le module de stockage vers le module d’alimentation.The loading system preferably comprises a fresh catalyst storage module, a fresh catalyst supply module of the reactor, and a metering module taking the desired volume V1 of fresh catalyst from the storage module to the supply module .

Plus particulièrement, selon un exemple de réalisation, le système de chargement peut comprendre, d’amont en aval : - le module de stockage de catalyseur comprenant un réservoir de stockage de catalyseur frais, notamment de type trémie, - le module d’alimentation en catalyseur frais du réacteur comprenant un réservoir d’alimentation de contenance inférieure au réservoir de stockage et connecté fluidiquement à l’entrée de catalyseur du réacteur, - et un module de dosage prélevant le volume V1 de catalyseur frais voulu depuis le module de stockage vers le module d’alimentation et comprenant un réservoir intermédiaire de chargement dont la contenance correspond au volume V1 de catalyseur à charger, qui est une fraction du volume total Vt du catalyseur du réacteur en opération.More particularly, according to an exemplary embodiment, the loading system may comprise, from upstream to downstream: - the catalyst storage module comprising a fresh catalyst storage tank, in particular of the hopper type, - the fresh catalyst from the reactor comprising a feed tank of lower capacity than the storage tank and fluidly connected to the catalyst inlet of the reactor, - and a metering module taking the desired volume V1 of fresh catalyst from the storage module towards the feed module and comprising an intermediate loading tank whose capacity corresponds to the volume V1 of catalyst to be loaded, which is a fraction of the total volume Vt of the catalyst of the reactor in operation.

On comprend dans tout le présent texte les termes « amont » et « aval » se rapportant au catalyseur en relation avec son sens d’écoulement général dans le réacteur, depuis son introduction (alimentation) dans une ou plusieurs entrées dans le réacteur, jusqu’à son soutirage par une ou plusieurs sorties du réacteur.Throughout this text, the terms "upstream" and "downstream" relating to the catalyst are understood in relation to its general direction of flow in the reactor, from its introduction (feed) into one or more inlets into the reactor, until when it is withdrawn from one or more outlets of the reactor.

Classiquement, le réacteur est par exemple orienté sensiblement selon un axe vertical, avec une/ des entrée(s) de catalyseur en partie haute et une/des sortie(s) de catalyseur en partie basse, le sens d’écoulement général en question étant alors un écoulement descendant vertical, sous l’effet de la gravité. Toute autre orientation du réacteur et dispositions des entrées/sorties sont également possibles.Conventionally, the reactor is for example oriented substantially along a vertical axis, with catalyst inlet(s) in the upper part and catalyst outlet(s) in the lower part, the general direction of flow in question being then a vertical downward flow, under the effect of gravity. Any other orientation of the reactor and arrangements of the inlets/outlets are also possible.

Le système de déchargement partiel peut comprendre un module de soutirage en catalyseur usé du réacteur, un module de stockage de catalyseur usé, et un module de dosage prélevant le volume V’1 de catalyseur usé voulu depuis le module de soutirage vers le module de stockage.The partial unloading system may comprise a spent catalyst withdrawal module from the reactor, a spent catalyst storage module, and a metering module withdrawing the desired spent catalyst volume V'1 from the withdrawal module to the storage module .

Plus particulièrement, selon un exemple de réalisation, le système de déchargement peut comprendre, d’amont en aval, un module de soutirage en catalyseur usé du réacteur comprenant un réservoir de soutirage connecté fluidiquement à la sortie de catalyseur du réacteur, un module de stockage de catalyseur usé comprenant un réservoir de stockage de catalyseur usé, notamment de type trémie, et un module de dosage prélevant le volume V’1 de catalyseur usé voulu depuis le module de soutirage vers le module de stockage et comprenant un réservoir intermédiaire de déchargement dont la contenance correspond au volume V’1 de catalyseur à décharger, qui est une fraction V’1 du volume total Vt du catalyseur du réacteur en opération.More particularly, according to an exemplary embodiment, the unloading system may comprise, from upstream to downstream, a spent catalyst withdrawal module from the reactor comprising a withdrawal tank fluidly connected to the catalyst outlet of the reactor, a storage module spent catalyst comprising a spent catalyst storage tank, in particular of the hopper type, and a metering module withdrawing the desired volume V'1 of spent catalyst from the withdrawal module to the storage module and comprising an intermediate unloading tank whose the capacity corresponds to the volume V'1 of catalyst to be discharged, which is a fraction V'1 of the total volume Vt of the catalyst of the reactor in operation.

Avantageusement, on peut donc concevoir le système de chargement partiel et le système de déchargement partiel de façon assez symétrique, avec pour chacun trois zones/parties : stockage/dosage/alimentation ou soutirage réacteur.Advantageously, the partial loading system and the partial unloading system can therefore be designed fairly symmetrically, with three zones/parts for each: storage/metering/feeding or reactor withdrawal.

Selon une variante de l’invention, le système de chargement partiel et/ou le système de déchargement partiel peut/peuvent être équipé(s) de moyens mécaniques facilitant l’écoulement du catalyseur frais/usé vers/depuis le réacteur, notamment de vibreurs. Il peut en effet s’avérer utile de prévoir de tels moyens, dans la mesure où le catalyseur destiné à être en lit fixe dans les réacteurs n’est généralement pas conçu spécifiquement pour circuler.According to a variant of the invention, the partial loading system and/or the partial unloading system may/may be equipped with mechanical means facilitating the flow of fresh/spent catalyst to/from the reactor, in particular vibrators . It may indeed prove useful to provide such means, insofar as the catalyst intended to be in a fixed bed in the reactors is generally not designed specifically for circulation.

L’invention a également pour objet tout ensemble d’au moins deux réacteurs tels que définis plus haut, avec au moins une partie du système de chargement et/ou de déchargement partiel qui est mutualisé pour ledit ensemble, notamment sous forme de réservoirs de stockage de catalyseur frais et/ou usé communs. On peut ainsi limiter le nombre d’équipements additionnels induits par l’invention.The invention also relates to any set of at least two reactors as defined above, with at least part of the partial loading and/or unloading system which is pooled for said set, in particular in the form of storage tanks common fresh and/or spent catalyst. It is thus possible to limit the number of additional equipment induced by the invention.

L’invention a également pour objet tout ensemble de paire(s) de réacteurs tels que définis plus haut, où les deux réacteurs de la/de chaque paire sont associés pour opérer en alternance, l’un des réacteurs étant en conditions d’opération quand l’autre réacteur est, soit en conditions de régénération, soit en conditions de chargement/déchargement partiel de catalyseur. On a ainsi toujours un réacteur sur deux qui produit, ce qui est un vrai gain en productivité par rapport à des solutions antérieurs où le ratio était plutôt de 1 sur 3. Le chargement/déchargement partiels étant rapides, ils ne rallongent que de façon très raisonnable le temps de non production du réacteur en conditions de régénération.The invention also relates to any set of pair(s) of reactors as defined above, where the two reactors of the/each pair are associated to operate alternately, one of the reactors being in operating conditions when the other reactor is either under regeneration conditions or under partial catalyst loading/unloading conditions. We thus always have one out of two reactors producing, which is a real gain in productivity compared to previous solutions where the ratio was more like 1 out of 3. The partial loading/unloading being fast, they only lengthen very much the non-production time of the reactor under regeneration conditions is reasonable.

On note par ailleurs que l’invention peut s’appliquer à des réacteurs traitant d’une charge soit sous forme liquide, soit sous forme gazeuse, soit sous forme d’un mélange liquide/gaz, et de préférence sous forme gazeuse.It should also be noted that the invention can be applied to reactors processing a feedstock either in liquid form, or in gaseous form, or in the form of a liquid/gas mixture, and preferably in gaseous form.

L’invention a également pour objet une installation de craquage catalytique fluide (appelé aussi FCC), qui intègre dans sa section de fractionnement des effluents de tête une unité de conversion, notamment d’éthylène, comprenant au moins un réacteur ou ensemble de réacteurs tels que définis plus haut. Des détails sur ce fractionnement, et sur la conversion de l’éthylène de manière à augmenter la production de propylène peuvent par exemple être trouvés dans le brevet EP- 3 428 249.The invention also relates to a fluid catalytic cracking installation (also called FCC), which incorporates in its overhead effluent fractionation section a conversion unit, in particular of ethylene, comprising at least one reactor or set of reactors such than defined above. Details on this fractionation, and on the conversion of ethylene so as to increase the production of propylene can for example be found in patent EP-3 428 249.

L’invention a également pour objet tout procédé de traitement catalytique de charge hydrocarboné mettant en œuvre un réacteur ou un ensemble de réacteurs tels que définis plus haut.A subject of the invention is also any process for the catalytic treatment of hydrocarbon feedstock implementing a reactor or a set of reactors as defined above.

L’invention a notamment pour objet un tel procédé pour traiter une charge hydrocarbonée issue d’une unité de craquage catalytique.The subject of the invention is in particular such a method for treating a hydrocarbon feed from a catalytic cracking unit.

L’invention a également pour objet un tel procédé pour traiter une charge hydrocarbonée majoritairement à bas carbone, notamment en C1 à C4, en phase gazeuse et/ou liquide, notamment en vue de l’enrichir en oléfines, en C2 à C4 et en aromatiques.The invention also relates to such a process for treating a predominantly low-carbon hydrocarbon feedstock, in particular C1 to C4, in the gaseous and/or liquid phase, in particular with a view to enriching it in olefins, in C2 to C4 and in aromatic.

L’invention a également pour objet tout procédé de traitement catalytique d’hydrocarbures, utilisant un réacteur, notamment à circulation radiale, comprenant un lit de catalyseur fixe et avec régénération périodique du catalyseur in situ, tel qu’on remplace une partie seulement du catalyseur usé du réacteur par du catalyseur frais après au moins une, de préférence chaque, régénération in situ du catalyseur.The invention also relates to any process for the catalytic treatment of hydrocarbons, using a reactor, in particular with radial circulation, comprising a bed of fixed catalyst and with periodic regeneration of the catalyst in situ, such that only part of the catalyst is replaced. spent from the reactor with fresh catalyst after at least one, preferably each, in situ regeneration of the catalyst.

Selon un mode de réalisation, on recycle une partie de l’effluent en sortie du/de chaque réacteur en entrée du réacteur. Le recyclage peut être utile pour différentes raisons. D’une part, il permet généralement un meilleur taux de conversion de la charge. D’autre part, quand la ou les réactions visées dans le réacteur sont de type exothermique, recycler une partie de l’effluent, éventuellement après refroidissement, permet de garder sous contrôle la température au sein du réacteur, et éviter ainsi l’emballement des réactions.According to one embodiment, part of the effluent at the outlet of the/each reactor is recycled at the inlet of the reactor. Recycling can be useful for different reasons. On the one hand, it generally allows a better load conversion rate. On the other hand, when the reaction or reactions targeted in the reactor are of the exothermic type, recycling part of the effluent, possibly after cooling, makes it possible to keep the temperature within the reactor under control, and thus avoid the runaway of the reactions.

Optionnellement, on peut donc traiter l’effluent de sortie à recycler avant réintroduction dans le réacteur, notamment par un traitement de type compression, refroidissement, ou autres…Optionally, it is therefore possible to treat the outlet effluent to be recycled before reintroduction into the reactor, in particular by treatment of the compression, cooling or other type…

L’invention a également pour objet le procédé de mise en œuvre d’un ensemble de paire(s) de réacteurs associés telles que définies plus haut, ou le procédé de traitement catalytique d’hydrocarbures tel que défini plus haut, où le procédé utilise une ou des paires de réacteurs, où, alternativement un des réacteurs de la/de chaque paire est en opération pendant que l’autre réacteur est en régénération puis en chargement/déchargement partiel de catalyseur.A subject of the invention is also the method for implementing a set of pair(s) of associated reactors as defined above, or the method for the catalytic treatment of hydrocarbons as defined above, where the method uses one or more pairs of reactors, where, alternately, one of the reactors of the/of each pair is in operation while the other reactor is in regeneration then in partial loading/unloading of catalyst.

L’invention a également pour objet le procédé tel que défini plus haut, et qui réalise la régénération périodique du catalyseur du/de chaque réacteur par brûlage du coke déposé sur le catalyseur en présence d’oxygène. C’est en effet les dépôts de coke, résidus de réactions parasites, qui désactivent/passivent, pour la plus grande part, les catalyseurs progressivement.A subject of the invention is also the process as defined above, and which carries out the periodic regeneration of the catalyst of the/each reactor by burning the coke deposited on the catalyst in the presence of oxygen. It is in fact the coke deposits, residues of parasitic reactions, which deactivate/passivate, for the most part, the catalysts gradually.

Avantageusement, on réalise la régénération périodique du catalyseur du/de chaque réacteur entre une étape préalable d’inertage (de la phase gazeuse) dans le réacteur, et une étape postérieure d’inertage à nouveau (de la phase gazeuse se trouvant dans le réacteur). C’est en effet préférable : l’étape préalable permet de vider le réacteur des hydrocarbures gazeux éventuellement présents avant introduction de gaz contenant de l’oxygène (de l’air par exemple), et l’étape postérieure permet de retirer l’oxygène contenu dans le réacteur avant de le basculer en mode de production.Advantageously, the periodic regeneration of the catalyst of the/of each reactor is carried out between a preliminary stage of inerting (of the gaseous phase) in the reactor, and a subsequent stage of inerting again (of the gaseous phase located in the reactor ). It is in fact preferable: the preliminary step allows the reactor to be emptied of any gaseous hydrocarbons present before the introduction of gas containing oxygen (air for example), and the subsequent step allows the oxygen to be removed contained in the reactor before switching it to production mode.

De préférence, on remplace une partie seulement du catalyseur (notamment en réalisant le chargement/déchargement partiel du catalyseur avec les systèmes de chargement/déchargement partiel décrits plus haut), du réacteur après la régénération du catalyseur et avant, pendant ou après l’étape postérieure d’inertage qui suit ladite régénération.Preferably, only part of the catalyst is replaced (in particular by carrying out the partial loading/unloading of the catalyst with the partial loading/unloading systems described above), of the reactor after the regeneration of the catalyst and before, during or after the step posterior inerting which follows said regeneration.

Comme indiqué plus haut, le remplacement peut être réalisé à chaque régénération, mais il est également possible de le réaliser sur certaines seulement des régénérations, à une fréquence différence (moindre) donc, notamment dans le cas où des régénérations doivent être réalisées à fréquence élevée, inférieure à 24 heures.As indicated above, the replacement can be carried out at each regeneration, but it is also possible to carry it out on only some of the regenerations, at a different (lower) frequency, therefore, in particular in the case where regenerations must be carried out at high frequency. , less than 24 hours.

De préférence, on pilote le chargement et le déchargement partiel de catalyseur par un système de vannes équipant les systèmes de chargement/déchargement partiel, lesdites vannes autorisant ou non l’écoulement par gravité en quantités voulues du catalyseur frais dans le réacteur et du catalyseur usé hors du réacteur, de préférence de façon concomitante.. Les systèmes de chargement/déchargement comprennent ainsi différents réservoirs connectés entre eux et jusqu’au réacteur par des conduites équipées par exemple de vannes, dont l’ouverture ou la fermeture bloquent ou débloquent la circulation du catalyseur tout au long desdits systèmes et vers/depuis le réacteur. Il s’agit de préférence de vannes pilotées de façon automatisée.Preferably, the loading and the partial unloading of catalyst are controlled by a system of valves fitted to the partial loading/unloading systems, said valves authorizing or not the flow by gravity in the desired quantities of the fresh catalyst in the reactor and of the spent catalyst. outside the reactor, preferably concomitantly. The loading/unloading systems thus comprise various tanks connected to each other and to the reactor by pipes equipped for example with valves, the opening or closing of which block or unblock the circulation catalyst throughout said systems and to/from the reactor. These are preferably automated controlled valves.

Il est également possible également de procéder sans vannes, en utilisant des moyens d’injection de gaz : on vient injecter un gaz inerte dans les systèmes de chargement/déchargement partiel, permettant d’arrêter le flux de catalyseur à différents endroits du dispositif/des systèmes, l’arrêt de l’injection permettant alors de laisser circuler le catalyseur à l’endroit souhaité. Et il est bien sûr aussi possible d’avoir recours à la fois à des vannes et à des moyens d’injection de gaz.It is also possible to proceed without valves, by using gas injection means: an inert gas is injected into the partial loading/unloading systems, making it possible to stop the flow of catalyst at different points of the device/ systems, stopping the injection then allowing the catalyst to circulate at the desired location. And it is of course also possible to use both valves and gas injection means.

Les réacteurs à circulation radiale et à lit de catalyseur fixe se prêtent particulièrement bien à la mise en œuvre de l’invention, notamment en permettant l’introduction et le soutirage partiel du catalyseur en exploitant simplement la gravité : le catalyseur qui a subi le plus de régénérations va se trouver nécessairement dans la partie la plus basse de ce type de réacteur orienté généralement verticalement, et c’est donc facilement, par gravité, en soutirant en partie basse le catalyseur usé lors du déchargement partiel de catalyseur, qu’on va décharger le catalyseur le plus régénéré, donc le plus vieux, le plus usé, ce qui est exactement ce qui est voulu dans l’invention.Radial circulation reactors with a fixed catalyst bed lend themselves particularly well to the implementation of the invention, in particular by allowing the introduction and the partial withdrawal of the catalyst by simply exploiting gravity: the catalyst which has undergone the most of regenerations will necessarily be in the lowest part of this type of generally vertically oriented reactor, and it is therefore easily, by gravity, by withdrawing the spent catalyst from the lower part during the partial unloading of catalyst, that we will discharge the most regenerated catalyst, therefore the oldest, the most worn, which is exactly what is desired in the invention.

Un exemple de conception de réacteur radial à lit fixe sur lequel on peut appliquer l’invention est décrit dans le brevet FR- 3 033 264.An example of a fixed-bed radial reactor design to which the invention can be applied is described in patent FR-3,033,264.

Liste des figuresList of Figures

La figure 1 représente un arrangement de trois réacteurs fonctionnant en mode bascule (« swing ») selon l’art antérieur.FIG. 1 represents an arrangement of three reactors operating in rocker (“swing”) mode according to the prior art.

La figure 2 représente un arrangement de deux réacteurs fonctionnant selon un nouveau mode bascule (« swing ») selon l’invention.FIG. 2 represents an arrangement of two reactors operating according to a new swing mode according to the invention.

La figure 3 représente un exemple de système de chargement partiel d’un réacteur de l’invention selon l’arrangement de la figure 2.Figure 3 shows an example of a partial loading system of a reactor of the invention according to the arrangement of Figure 2.

La figure 4 représente un exemple de système de déchargement partiel d’un réacteur de l’invention selon l’arrangement de la figure 2.Figure 4 shows an example of a partial unloading system for a reactor of the invention according to the arrangement of Figure 2.

La figure 5 représente en coupe verticale un exemple de réacteur radial à lit fixe auquel l’invention selon les figures 2 à 4 peut être appliquée.FIG. 5 represents in vertical section an example of a fixed-bed radial reactor to which the invention according to FIGS. 2 to 4 can be applied.

L’ensemble des figures est très schématique, et les différents éléments qui les composent ne sont pas nécessairement à l’échelle.All the figures are very schematic, and the various elements that compose them are not necessarily to scale.

Le mode de réalisation de l’invention des figures 2 à 5 est donné à titre purement illustratif et n’est pas limitatif de l’invention.The embodiment of the invention of Figures 2 to 5 is given purely by way of illustration and does not limit the invention.

La figure 1 est une représentation d’un groupe de trois réacteurs 1,2,3 fonctionnant conventionnellement en mode « swing » : le réacteur 1 est en opération, c’est-à-dire qu’il est en mode de production, tandis que le réacteur 2 est en régénération et que le réacteur 3 est en attente ou en changement de catalyseur.FIG. 1 is a representation of a group of three reactors 1,2,3 operating conventionally in “swing” mode: reactor 1 is in operation, that is to say it is in production mode, while that reactor 2 is in regeneration and that reactor 3 is on standby or changing catalyst.

Les trois réacteurs 1,2,3 sont identiques et de type à distribution radiale et à lit de catalyseur fixe (dont un exemple de conception est détaillé plus loin à l’aide de la figure 5) : ils sont d’orientation verticale, avec une/des entrées de charge en partie haute, et une/des sorties de charge en partie basse, le catalyseur étant retenu dans un lit catalytique entre deux grilles concentriques et la charge, dans ce cas un gaz, passant au travers dudit lit catalytique : il y a un écoulement de la charge, de haut en bas du réacteur. De même, l’introduction de catalyseur frais se fait par une ou des entrées en partie haute, et le soutirage de catalyseur usé se fait par une ou des sorties en partie basse.The three reactors 1,2,3 are identical and of the type with radial distribution and with a fixed catalyst bed (an example of a design of which is detailed later with the aid of FIG. 5): they are of vertical orientation, with one or more charge inlets in the upper part, and one or more charge outlets in the lower part, the catalyst being retained in a catalytic bed between two concentric grids and the charge, in this case a gas, passing through said catalytic bed: there is a flow of the load, from the top to the bottom of the reactor. Similarly, the introduction of fresh catalyst is done by one or more inlets in the upper part, and the withdrawal of spent catalyst is done by one or more outlets in the lower part.

D’autres configurations de réacteur sont bien sûr possibles, et d’autres types de charge, sous forme liquide par exemple possibles également.Other reactor configurations are of course possible, and other types of charge, in liquid form for example, are also possible.

Pour donner un exemple d’application, ces réacteurs sont destinés à convertir de l’éthylène issu de FCC comme détaillé dans le brevet précité EP- 3 428 249. Le catalyseur utilisé pour cette conversion est généralement en zéolithe, notamment de type alumino-silicate comme le ZMS-5.To give an example of application, these reactors are intended to convert ethylene from FCC as detailed in the aforementioned patent EP-3,428,249. The catalyst used for this conversion is generally zeolite, in particular of the alumino-silicate type. like the ZMS-5.

La durée de cycle de ce type de catalyseur est courte, et sa durée de vie également.Il faut donc effectivement trois réacteurs, et un changement de catalyseur sur l’un des réacteurs 3 pendant que les autres réacteurs sont l’un 1 en opération et l’autre 2 en régénération. Le réacteur 1, en opération, est connecté au circuit de réaction (non représenté) par les vannes 4 et 5 qui sont ouvertes. Les autres vannes donnant vers le circuit de réaction, à savoir les vannes 6 et 7 pour le réacteur 2 et les vannes 8 et 9 pour le réacteur 3, sont fermées. Le réacteur 2, en régénération, est connecté par les vannes 10 et 11, qui sont ouvertes, au circuit de régénération, les autre vannes donnant vers le circuit de régénération (non représenté), à savoir les vannes 12 et 13 pour le réacteur 1 et les vannes 14 et 15 pour le réacteur 3, sont fermées.The cycle time of this type of catalyst is short, and its life also. It therefore effectively takes three reactors, and a change of catalyst on one of the reactors 3 while the other reactors are one 1 in operation and the other 2 in regeneration. Reactor 1, in operation, is connected to the reaction circuit (not shown) by valves 4 and 5 which are open. The other valves leading to the reaction circuit, namely valves 6 and 7 for reactor 2 and valves 8 and 9 for reactor 3, are closed. Reactor 2, in regeneration, is connected by valves 10 and 11, which are open, to the regeneration circuit, the other valves leading to the regeneration circuit (not shown), namely valves 12 and 13 for reactor 1 and valves 14 and 15 for reactor 3 are closed.

D’autres vannes sont connectées à un système de purge (non représenté) : les vannes 16 et 17 pour le réacteur 1, les vannes 18 et 19 pour le réacteur 2, les vannes 20 et 21 pour le réacteur 3. Ce système de purge permet d’injecter un gaz inerte pour faire la transition entre le mode de production où des hydrocarbures sont présents, et la régénération, où de l’oxygène est présent pour brûler le coke déposé sur le catalyseur. Le réacteur 3 est, soit en attente, soit ouvert pour le changement de catalyseur. Un seul réacteur, le réacteur 1 sur la figure, est en opération, et il faut 3 réacteurs pour produire sur toute une année.Other valves are connected to a purge system (not shown): valves 16 and 17 for reactor 1, valves 18 and 19 for reactor 2, valves 20 and 21 for reactor 3. This purge system makes it possible to inject an inert gas to make the transition between the mode of production where hydrocarbons are present, and regeneration, where oxygen is present to burn the coke deposited on the catalyst. Reactor 3 is either on standby or open for catalyst change. Only one reactor, reactor 1 in the figure, is in operation, and it takes 3 reactors to produce over a whole year.

En fonctionnement, chacun des réacteurs 1,2,3 va donc alternativement se trouver en mode production, en mode régénération ou en mode attente, à la façon d’une permutation circulaire.In operation, each of the reactors 1,2,3 will therefore alternately be in production mode, in regeneration mode or in standby mode, like a circular permutation.

Selon la conversion voulue, selon la nature du catalyseur, la sélectivité de la conversion peut changer un peu jusqu’à très significativement entre le début et la fin de vie du catalyseur : dans le cas d’une modification de sélectivité importante, il est nécessaire d’ajouter plus de réacteurs pour lisser la production, avec par exemple deux ou trois réacteurs en opération, et autant en régénération, et encore d’autres en attente.Depending on the desired conversion, depending on the nature of the catalyst, the selectivity of the conversion can change from a little to very significantly between the start and the end of the life of the catalyst: in the case of a significant change in selectivity, it is necessary to add more reactors to smooth production, with for example two or three reactors in operation, and as many in regeneration, and still others on standby.

La figure 2 représente un arrangement de deux réacteurs conformément à la présente invention. Par rapport à la figure 1, deux changements notables, qui seront également décrits à l’aide des figures 3 et 4 : D’une part, en termes de procédé, on n’a plus besoin que de deux réacteurs, 1,2, au lieu de trois, le réacteur 1 étant en mode production quand l’autre, le réacteur 2, est en mode régénération + chargement et déchargement partiel de catalyseur, avec passage d’un mode à l’autre alternativement de chacun des réacteurs. D’autre part, en termes de conception de réacteur, chacun des réacteurs 1,2 est équipé d’un système de chargement partiel 31 de catalyseur frais et d’un système de déchargement partiel 32 de catalyseur usé.Figure 2 shows an arrangement of two reactors in accordance with the present invention. Compared to Figure 1, two notable changes, which will also be described with the aid of Figures 3 and 4: On the one hand, in terms of process, only two reactors are needed, 1.2, instead of three, reactor 1 being in production mode when the other, reactor 2, is in regeneration mode + loading and partial unloading of catalyst, with passage from one mode to the other alternately of each of the reactors. On the other hand, in terms of reactor design, each of the reactors 1,2 is equipped with a partial loading system 31 of fresh catalyst and a partial unloading system 32 of spent catalyst.

La figure 3 détaille un exemple de système de chargement partiel 31 de catalyseur frais, avec son module de stockage, son module de dosage et son module d’alimentation, reliés les uns aux autres par un système de tuyauteries équipées de vannes appropriées pour contrôler l’écoulement de catalyseur frais en quantité voulue et au moment voulu depuis le module de stockage dans le réacteur : le module de stockage comporte ici une trémie 321, qui sert à stocker le catalyseur frais pour le nombre de semaines ou de mois d’opération décidé à l’avance. Cette trémie peut être inertée à l’azote pour conserver le catalyseur dans de bonnes conditions. Sa pression est de préférence légèrement supérieure à la pression atmosphérique. Le chargement de cette trémie s’effectue une ou plusieurs fois par an, en l’ouvrant et en la chargeant comme on charge un réacteur, ce qui peut se faire pendant que le réacteur est en mode opération. En dessous de cette trémie 321, le catalyseur est retenu par la vanne 322, normalement fermée. Cette vanne peut être composée par exemple d’une vanne guillotine retenant le catalyseur, et, en dessous, d’une vanne étanche au gaz fermant sur la tuyauterie vide de catalyseur. Cet arrangement est un exemple, d’autres types de réalisations sont possibles en utilisant par exemple une injection de gaz inerte venant bloquer l’écoulement de catalyseur.Figure 3 details an example of a partial loading system 31 of fresh catalyst, with its storage module, its metering module and its supply module, connected to each other by a system of pipes equipped with appropriate valves to control the flow of fresh catalyst in the desired quantity and at the desired time from the storage module into the reactor: the storage module here comprises a hopper 321, which is used to store the fresh catalyst for the number of weeks or months of operation decided in advance. This hopper can be inerted with nitrogen to keep the catalyst in good conditions. Its pressure is preferably slightly above atmospheric pressure. The loading of this hopper is done one or more times a year, by opening it and loading it as one loads a reactor, which can be done while the reactor is in operating mode. Below this hopper 321, the catalyst is retained by the valve 322, which is normally closed. This valve can be composed, for example, of a guillotine valve retaining the catalyst, and, below, a gas-tight valve closing on the pipe empty of the catalyst. This arrangement is an example, other types of realizations are possible by using for example an injection of inert gas coming to block the flow of catalyst.

En dessous se trouve le ballon-sas 323, dont la contenance doit correspondre à la quantité de catalyseur qu’on veut remplacer à chaque régénération, c’est le module de dosage mentionné plus haut. En dessous de ce ballon-sas se trouve la vanne 324 qui peut être composée comme la vanne 322 d’une vanne guillotine retenant le catalyseur et en dessous d’une vanne étanche au gaz fermant sur la tuyauterie vide de catalyseur. Là encore, cette réalisation est un exemple, et une injection de gaz inerte peut remplacer le vannage.Below is the airlock tank 323, the capacity of which must correspond to the quantity of catalyst that you want to replace at each regeneration, this is the dosing module mentioned above. Below this airlock tank is valve 324 which, like valve 322, can be made up of a knife gate valve retaining the catalyst and, below, a gas-tight valve closing on the empty catalyst pipe. Again, this embodiment is an example, and inert gas injection can replace valve control.

En dessous de cette vanne se trouve le module d’alimentation en catalyseur frais, à savoir la trémie supérieure 325, dont la fonction est de distribuer le catalyseur vers la ou les entrées de catalyseur prévue(s) en partie haute du réacteur. Comme détaillé plus loin à l’aide de la figure 5, il peut s’agir d’une pluralité de conduits d’entrées (12 « jambes ») en couronne qui vont alimenter le réacteur uniformément.Below this valve is the fresh catalyst supply module, namely the upper hopper 325, whose function is to distribute the catalyst to the catalyst inlet(s) provided in the upper part of the reactor. As detailed later using Figure 5, it may be a plurality of inlet ducts (12 "legs") in a ring that will supply the reactor uniformly.

Une connexion venant d’un gaz d’inertage tel que de l’azote est prévue vers le ballon-sas 323. Pour amener du catalyseur depuis la trémie de stockage 321 vers le ballon-sas 323, il est prévu que la vanne 324 soit fermée, la vanne 327 fermée, et la vanne 326 ouverte, de manière à avoir la même pression dans le ballon-sas que dans la trémie. A ce moment-là, la vanne 322 est ouverte et le catalyseur va circuler par gravité depuis la trémie supérieure 321 jusqu’au ballon-sas 323. Lorsque le niveau dans le ballon-sas 323 arrivera au niveau haut (la détection pouvant être effectuée par exemple à l’aide de rayons gamma, de façon connue), la vanne 322 est alors fermée (d’abord la partie de vanne guillotine fermant sur le catalyseur, puis la partie de vanne étanche au gaz fermant sur le tuyau vide pour faire l’étanchéité gaz). La vanne 326 est alors refermée, puis la vanne 327 ouverte pour pressuriser le ballon-sas 323 à l’aide de gaz d’inertage tel que de l’azote.A connection from an inerting gas such as nitrogen is provided to the airlock tank 323. To bring catalyst from the storage hopper 321 to the airlock tank 323, it is provided that the valve 324 is closed, the valve 327 closed, and the valve 326 open, so as to have the same pressure in the bag-lock as in the hopper. At this time, the valve 322 is open and the catalyst will circulate by gravity from the upper hopper 321 to the airlock tank 323. When the level in the airlock tank 323 reaches the high level (the detection being able to be carried out for example using gamma rays, in a known way), the valve 322 is then closed (first the part of the guillotine valve closing on the catalyst, then the part of the gas-tight valve closing on the empty pipe to make gas tightness). Valve 326 is then closed, then valve 327 opened to pressurize airlock balloon 323 using inerting gas such as nitrogen.

La vanne 327 est ensuite refermée, et la vanne 328 ouverte pour équilibrer les pressions entre le ballon-sas 323 et la trémie supérieure 325. Le catalyseur peut alors s’écouler lorsque la vanne 324 s’ouvre, ce qui peut se faire lorsqu’une zone a été libérée dans le réacteur, après écoulement du catalyseur usé.The valve 327 is then closed again, and the valve 328 opened to balance the pressures between the bag-lock 323 and the upper hopper 325. The catalyst can then flow when the valve 324 opens, which can be done when a zone was freed in the reactor, after the spent catalyst flowed out.

Quand le catalyseur est en grains de type billes très réguliers (répartition des diamètres resserrée autour d’une valeur médiane), l’écoulement se fera très facilement. Quand il est en grains de taille/ de forme moins régulières ou même en extrudés, l’écoulement peut être facilité par des vibreurs installés sur les tuyauteries d’écoulement de catalyseur.When the catalyst is in very regular ball-type grains (distribution of diameters tight around a median value), flow will occur very easily. When it is in grains of less regular size/shape or even extruded, the flow can be facilitated by vibrators installed on the catalyst flow lines.

La figure 4 détaille un exemple de système de déchargement partiel de catalyseur usé. Le déchargement partiel (comme le chargement partiel) se fait avantageusement juste après la régénération, au moment des purges de la phase gazeuse du réacteur par inertage, pour avoir un gaz inerte partout, et que le catalyseur déchargé soit régénéré, ne contenant plus ni hydrocarbures, ni coke, donc pouvant être manipulé sans risque et sans problème.Figure 4 details an example of a partial spent catalyst unloading system. Partial unloading (like partial loading) is advantageously done just after regeneration, when purging the gas phase of the reactor by inerting, to have an inert gas everywhere, and the discharged catalyst is regenerated, no longer containing any hydrocarbons , nor coke, so it can be handled without risk and without problems.

Le réacteur 2, de type radial est équipé de 12 jambes de soutirage de catalyseur, connectées à la trémie inférieure 329 (cf. description figure 5 plus loin). Le système de déchargement comprend un module de soutirage sous forme d’une trémie 329, reliée par une tuyauterie de connexion au module de dosage sous forme d’un ballon-sas 331. La tuyauterie de connexion est équipée d’une vanne 330 (de préférence, comportant en fait deux vannes, l’une guillotine fermant sur le catalyseur, et une autre vanne étanche en dessous fermant sur la tuyauterie vide, d’autres réalisations sans vanne étant possibles). Le ballon-sas 331 est connecté par une tuyauterie inférieure munie de la vanne 332 au moyen de stockage de catalyseur usé sous forme d’une trémie de stockage inférieure 333 permettant de stocker une quantité importante de catalyseur usé.The reactor 2, of the radial type, is equipped with 12 catalyst withdrawal legs, connected to the lower hopper 329 (cf. description in FIG. 5 below). The unloading system comprises a withdrawal module in the form of a hopper 329, connected by a connection pipe to the metering module in the form of an airlock tank 331. The connection pipe is equipped with a valve 330 (of preferably comprising in fact two valves, one guillotine closing on the catalyst, and another sealed valve below closing on the empty piping, other embodiments without a valve being possible). The airlock tank 331 is connected by a lower pipe fitted with the valve 332 to the spent catalyst storage means in the form of a lower storage hopper 333 allowing a large quantity of spent catalyst to be stored.

Le ballon-sas inférieur 331 a exactement la même capacité que le ballon-sas supérieur 323, de sorte que lorsque les vannes 330 et 324 seront ouvertes simultanément, les vannes 322 et 332 étant fermées, tandis que les vannes 335 et 328 seront ouvertes pour équilibrer les pressions, le catalyseur frais contenu dans le ballon-sas 323 va s’écouler dans le réacteur, pendant que le catalyseur usé contenu dans le réacteur va s’écouler plus bas dans le réacteur et le catalyseur en fond de réacteur va s’écouler dans le ballon sas 331. Lorsque le niveau haut sera signalé dans le ballon-sas 331, la vanne 330 va se fermer (la vanne guillotine sur solide d’abord, puis la vanne étanche aux gaz sur gaz en dessous ensuite), puis la vanne 324 va se fermer, ainsi que les vannes 328 et 335. Le réacteur est alors prêt pour le passage en opération : la fraction de catalyseur (usé) ayant subi le nombre maximal de régénérations a été éliminée et remplacée par une quantité égale de catalyseur frais.The lower airlock tank 331 has exactly the same capacity as the upper airlock tank 323, so that when the valves 330 and 324 are opened simultaneously, the valves 322 and 332 will be closed, while the valves 335 and 328 will be open for balance the pressures, the fresh catalyst contained in the balloon-lock 323 will flow into the reactor, while the spent catalyst contained in the reactor will flow lower into the reactor and the catalyst at the bottom of the reactor will flow into the airlock tank 331. When the high level is signaled in the airlock tank 331, the valve 330 will close (the guillotine valve on solid first, then the gastight valve on gas below then), then valve 324 will close, as will valves 328 and 335. The reactor is then ready for operation: the fraction of (spent) catalyst having undergone the maximum number of regenerations has been eliminated and replaced by an equal quantity of fresh catalyst.

Le catalyseur contenu dans le ballon-sas 331 peut alors être transféré dans la trémie de stockage de catalyseur usé 333 : la vanne 336 est ouverte pour équilibrer les pressions, puis la vanne 332 est ouverte. Pour cette opération, ainsi que pour le chargement du ballon-sas supérieur, on dispose de tout le temps où le réacteur est en opération, puis en régénération. Le catalyseur contenu dans la trémie 333 va refroidir lentement, et il peut être évacué lorsque le niveau d’alarme haute sera atteint dans cette trémie : pour être évacué, le catalyseur refroidi pourra être déchargé dans une benne (comme représenté sous la trémie 333) ou des fûts ou d’autres contenants.The catalyst contained in the bag-lock 331 can then be transferred into the spent catalyst storage hopper 333: the valve 336 is opened to balance the pressures, then the valve 332 is opened. For this operation, as well as for the loading of the upper airlock tank, we have all the time during which the reactor is in operation, then in regeneration. The catalyst contained in the hopper 333 will cool slowly, and it can be evacuated when the high alarm level is reached in this hopper: to be evacuated, the cooled catalyst can be unloaded into a skip (as shown under the hopper 333) or drums or other containers.

Ce qui est remarquable de l’invention, c’est que le temps nécessaire au transfert du catalyseur usé hors du réacteur et du catalyseur frais dans le réacteur est très faible par rapport au temps de régénération et de purge : il n’est donc pas du tout pénalisant, puisque pratiquement pas « visible ». Par contre, le pilotage de l’installation gagne grandement : en confort d’opération, en nombre d’équipements et de vannes à action rapide haute température. L’empreinte au sol est réduite avec la réduction du nombre de réacteurs nécessaire pour une production donnée, ce qui diminue aussi, naturellement, le coût de l’unité (longueur des tuyauteries, câblages électriques, socles en béton, etc….)What is remarkable about the invention is that the time required to transfer the spent catalyst out of the reactor and the fresh catalyst into the reactor is very short compared to the regeneration and purge time: it is therefore not at all penalizing, since practically not "visible". On the other hand, the control of the installation gains greatly: in operating comfort, in the number of equipment and high-temperature fast-acting valves. The footprint is reduced with the reduction in the number of reactors required for a given production, which also naturally reduces the cost of the unit (length of pipes, electrical wiring, concrete bases, etc.)

La figure 5 représente un exemple de réacteur 1,2,3 à distribution radiale et à lit fixe auquel l’invention peut s’appliquer plus particulièrement. Il s’agit d’un réacteur radial, qui est connu de l’homme de métier, et utilisé dans les procédés à circulation de catalyseur, ou parfois pour avoir des pertes de charge faibles dans le réacteur.FIG. 5 represents an example of a reactor 1,2,3 with radial distribution and with a fixed bed to which the invention can be applied more particularly. It is a radial reactor, which is known to those skilled in the art, and used in processes with catalyst circulation, or sometimes to have low pressure drops in the reactor.

Le catalyseur frais entre par les conduits 53 répartis en couronne en tête du réacteur, appelés « jambes de catalyseur ». On peut avoir par exemple douze connections régulièrement réparties autour du conduit 51, de manière à charger de manière à peu près homogène le catalyseur dans le réacteur. Dans le réacteur, le catalyseur est contenu entre le collecteur central 55, et la grille extérieure 56. Le catalyseur usé sort par les conduits 54, qui sont également répartis en couronne autour du conduit de sortie 52. Il peut y avoir par exemple douze conduits 54.The fresh catalyst enters through the ducts 53 distributed in a ring at the top of the reactor, called “catalyst legs”. It is possible, for example, to have twelve connections regularly distributed around the conduit 51, so as to charge the catalyst in a more or less homogeneous manner in the reactor. In the reactor, the catalyst is contained between the central manifold 55 and the outer grid 56. The spent catalyst exits through the conduits 54, which are also distributed in a ring around the outlet conduit 52. There may for example be twelve conduits 54.

La charge entre par le conduit central 51 en tête de réacteur, un déflecteur 57 oblige la charge à passer entre la virole 58 et la grille extérieure 56, puis à travers le catalyseur pour entrer à l’intérieur dans le collecteur central 55, le produit sort par le conduit 52 au fond du réacteur.The charge enters through the central duct 51 at the head of the reactor, a deflector 57 forces the charge to pass between the shroud 58 and the outer grid 56, then through the catalyst to enter inside the central collector 55, the product exits through line 52 at the bottom of the reactor.

Il est facile d’installer des vibreurs sur toutes les «jambes» de catalyseur afin de faciliter le remplacement partiel de catalyseur envisagé, en entrée comme en sortie du réacteur.It is easy to install vibrators on all the catalyst "legs" in order to facilitate the partial replacement of the catalyst envisaged, at the inlet and at the outlet of the reactor.

L’invention va être détaillée à l’aide d’un exemple non limitatif :The invention will be detailed using a non-limiting example:

ExemplesExamples

Exemple 1 comparatif (selon figure 1 et figure 5)Comparative example 1 (according to figure 1 and figure 5)

On utilise un catalyseur constitué de zéolite ZSM-5 et de silice. Ce catalyseur permet de transformer de l’éthylène en propylène, butène et aromatiques, ainsi que quelques coproduits. La section de conversion d’éthylène est insérée dans une unité de craquage catalytique FCC, elle permet à partir de l’éthylène destiné à être brûlé avec le gaz combustible d’augmenter les rendements en produits récupérables : propylène et aromatiques notamment. La réaction est effectuée à une température de 550°C, dans un réacteur radial du type de celui de la figure 5 ou du brevet précité, et à une pression partielle d’éthylène de 1,5 bar. Le catalyseur se désactive en quelques heures, il est donc nécessaire d’opérer avec plusieurs réacteurs 1,2,3, l’un étant en régénération 2 lorsque l’autre 1 est en opération, et un troisième réacteur 3 restant en réserve pour remplacer le catalyseur en opération, comme illustré à la figure 1.A catalyst consisting of ZSM-5 zeolite and silica is used. This catalyst transforms ethylene into propylene, butene and aromatics, as well as some co-products. The ethylene conversion section is inserted in an FCC catalytic cracking unit, it allows from the ethylene intended to be burned with the fuel gas to increase the yields of recoverable products: propylene and aromatics in particular. The reaction is carried out at a temperature of 550° C., in a radial reactor of the type of that of FIG. 5 or of the aforementioned patent, and at a partial pressure of ethylene of 1.5 bar. The catalyst is deactivated in a few hours, it is therefore necessary to operate with several reactors 1,2,3, one being in regeneration 2 when the other 1 is in operation, and a third reactor 3 remaining in reserve to replace the catalyst in operation, as shown in Figure 1.

La charge arrivant à la section de conversion de l’éthylène a un débit de 21 520 kg/h, avec la composition suivante (en % mole) :The feed arriving at the ethylene conversion section has a flow rate of 21,520 kg/h, with the following composition (in mole %):

Azote : 17,7
Hydrogène : 14,2
Méthane : 27,3
Ethane : 13,8
Ethylène : 13,6
Propane : 0,3
Propylène : 3,3
Butane : 0,4
Butènes : 0,1
Essence : 4,2
Eau : 0,5
CO : 1,0
CO₂: 3,6Nitrogen: 17.7
Hydrogen: 14.2
Methane: 27.3
Ethane: 13.8
Ethylene: 13.6
Propane: 0.3
Propylene: 3.3
Butane: 0.4
Butenes: 0.1
Gasoline: 4.2
Water: 0.5
CO: 1.0
_CO2 : 3.6

Comme la conversion est partielle, on recycle au réacteur 1 une partie de l’effluent, ce qui permet aussi de diminuer l’exothermicité de réaction, et d’éviter d’avoir plusieurs réacteurs en série. Le recyclage considéré est de 19 920 kg/h. La pression à l’entrée du réacteur 1 est de 9 bars absolus, ce qui permet d’avoir une pression partielle d’oléfines de 1,5 bar. La température du réacteur est de 550°C. On opère avec un seul réacteur, et une augmentation de température de 40°C dans le réacteur.As the conversion is partial, part of the effluent is recycled to reactor 1, which also makes it possible to reduce the exothermicity of the reaction, and to avoid having several reactors in series. The recycling considered is 19,920 kg/h. The pressure at the inlet of reactor 1 is 9 bar absolute, which makes it possible to have a partial pressure of olefins of 1.5 bar. The reactor temperature is 550°C. The operation is carried out with a single reactor, and a temperature increase of 40° C. in the reactor.

La composition en sortie de réacteur est la suivante (en % mole):The composition at the reactor outlet is as follows (in mol %):

Azote : 18,6
Hydrogène : 14,9
Méthane : 28,7
Ethane : 14,5
Ethylène : 2,6
Propane : 0,7
Propylène : 10,1
Butane : 0,7
Butènes : 0,4
Essence : 3,5
Eau : 0,5
CO : 1,0
CO₂: 3,8Nitrogen: 18.6
Hydrogen: 14.9
Methane: 28.7
Ethane: 14.5
Ethylene: 2.6
Propane: 0.7
Propylene: 10.1
Butane: 0.7
Butenes: 0.4
Gasoline: 3.5
Water: 0.5
CO: 1.0
_CO2 : 3.8

La régénération est opérée grâce au réacteur 2 dédié, à la même pression et à la même température que l’opération. La quantité de catalyseur contenue dans chaque réacteur est de 3,2 tonnes, soit environ 4,5 m³.The regeneration is carried out thanks to the dedicated reactor 2, at the same pressure and at the same temperature as the operation. The quantity of catalyst contained in each reactor is 3.2 tonnes, ie approximately 4.5 m ³ .

Le catalyseur est opéré pendant 12 heures dans le réacteur 1, et les opérations de purge et de régénération dans le réacteur 2 prennent un peu moins de 12 heures. Toutes les 12 heures, les réacteurs sont échangés : celui qui a le catalyseur régénéré est mis en opération, et celui dont le catalyseur commence à se désactiver est passé en purge, puis en régénération. Au fil des régénérations, le catalyseur perd un peu de son activité et il est nécessaire d’augmenter la température. Quand il n’est plus possible d’augmenter la température parce qu’on arrive à la température maximale admissible pour le réacteur, il faut retirer le réacteur 1 de l’opération (après la régénération), et introduire en opération le réacteur 3 rempli de catalyseur frais. Le catalyseur usé est vidangé du réacteur, du catalyseur frais est introduit, ce qui va permettre de remplacer le deuxième réacteur, on videra le deuxième réacteur, et on introduira du catalyseur frais pour être prêt pour le changement suivant. Si la durée de vie du catalyseur est de 2 mois, il faudra faire toutes ces opérations tous les 2 mois, avec les changements de températures, et les problèmes d’opération en aval lors du changement de catalyseur.The catalyst is operated for 12 hours in reactor 1, and the purge and regeneration operations in reactor 2 take a little less than 12 hours. Every 12 hours, the reactors are exchanged: the one with the regenerated catalyst is put into operation, and the one whose catalyst is starting to deactivate is switched to purging, then to regeneration. Over the regenerations, the catalyst loses some of its activity and it is necessary to increase the temperature. When it is no longer possible to increase the temperature because the maximum allowable temperature for the reactor has been reached, reactor 1 must be removed from operation (after regeneration), and reactor 3 introduced into operation filled fresh catalyst. The spent catalyst is drained from the reactor, fresh catalyst is introduced, which will allow the second reactor to be replaced, the second reactor will be emptied, and fresh catalyst will be introduced to be ready for the next change. If the life of the catalyst is 2 months, all these operations will have to be done every 2 months, with temperature changes, and operational problems downstream when changing the catalyst.

Exemple 2 selon l’invention (selon figures 2 - 4 et 5)Example 2 according to the invention (according to figures 2 - 4 and 5)

On conserve la même charge, le même réacteur radial. Mais on ne produit plus qu’avec deux réacteurs 1,2, conformément aux figures 2 à 4.We keep the same load, the same radial reactor. But we only produce with two 1.2 reactors, in accordance with Figures 2 to 4.

A la fin de chaque régénération, on remplace de manière automatique 1/60^emedu catalyseur, soit 75 litres, de sorte que la température d’opération ne change pas.At the end of each regeneration, 1/60 ^th of the catalyst is automatically replaced, ie 75 liters, so that the operating temperature does not change.

Les ballons 323 et 331 des figures 3 et 4 sont dimensionnés pour contenir chacun 75 litres. Grâce à un vibreur (non représenté), une fois les vannes 330 et 335 ouvertes et les vannes 332, 334 et 336 fermées (figure 4), le réacteur se vide partiellement dans le ballon 331 ; il va alors manquer 75 litres en tête du réacteur, qui va être rempli grâce au contenu du ballon 323 (figure 3). Les vannes 330 et 335 sont alors refermées.The balloons 323 and 331 of Figures 3 and 4 are sized to each contain 75 liters. Thanks to a vibrator (not shown), once the valves 330 and 335 are open and the valves 332, 334 and 336 are closed (FIG. 4), the reactor partially empties into the balloon 331; 75 liters will then be missing at the head of the reactor, which will be filled thanks to the contents of the balloon 323 (FIG. 3). Valves 330 and 335 are then closed.

Avec un autre vibreur (également non représenté), une fois les vannes 322, 326 et 327 fermées, et les vannes 324 et 328 ouvertes, le catalyseur contenu dans le ballon 323 est transféré dans le réacteur 2. Les vannes 324 et 328 sont alors fermées, et les vannes 326 et 322 ouvertes pour transférer dans le ballon 323 les 75 litres nécessaires pour la régénération suivante. La vanne 327 peut être ouverte pour pressuriser sous azote le ballon 323 à la même pression que le réacteur.With another vibrator (also not shown), once the valves 322, 326 and 327 are closed, and the valves 324 and 328 open, the catalyst contained in the balloon 323 is transferred into the reactor 2. The valves 324 and 328 are then closed, and the valves 326 and 322 open to transfer into the tank 323 the 75 liters necessary for the next regeneration. Valve 327 can be opened to pressurize balloon 323 under nitrogen at the same pressure as the reactor.

En dessous du réacteur (figure 4), les vannes 332 et 336 sont ouvertes pour transférer les 75 litres de catalyseur usé dans la trémie de stockage 333. Le ballon 331 reste libre pour la régénération suivante. Les vannes 332 et 336 sont alors refermées, et la vanne 334 ouverte pour pressuriser le ballon 331 à la même pression que le réacteur.Below the reactor (FIG. 4), the valves 332 and 336 are opened to transfer the 75 liters of spent catalyst into the storage hopper 333. The drum 331 remains free for the next regeneration. Valves 332 and 336 are then closed again, and valve 334 opened to pressurize balloon 331 to the same pressure as the reactor.

Avec la même charge qu’à l’exemple comparatif précédent, on obtient un gaz en sortie de composition identique : avec l’invention, le taux de conversion et la sélectivité sont maintenus. On obtient donc le même résultat avec 1/3 de réacteur en moins. Avec ce changement de catalyseur progressif et quasi continu, on homogénéise l’âge du catalyseur dans le réacteur en production au cours du cycle de production, on maintient des conditions opératoires, et notamment la température dans le réacteur de production sans avoir à les adapter en fonction du vieillissement du catalyseur. Et le changement de catalyseur par portion est facile à mettre œuvre, et peut largement être automatisé avec les jeux de vannes pilotables.With the same charge as in the previous comparative example, an outlet gas of identical composition is obtained: with the invention, the conversion rate and the selectivity are maintained. The same result is therefore obtained with 1/3 less reactor. With this gradual and almost continuous change of catalyst, the age of the catalyst in the production reactor is homogenized during the production cycle, the operating conditions are maintained, and in particular the temperature in the production reactor without having to adapt them in depending on the aging of the catalyst. And the change of catalyst by portion is easy to implement, and can be largely automated with the sets of controllable valves.

Claims (14)

Réacteur (1,2) de traitement catalytique d’hydrocarbures, notamment à circulation radiale, comprenant un lit de catalyseur fixe et avec régénération périodique du catalyseur in situ, caractérisé en ce que ledit réacteur est en connexion fluidique, d’une part, en amont, avec un système (31,32) de chargement partiel de catalyseur frais, et, d’autre part, en aval, avec un système (33,34) de déchargement partiel de catalyseur usé, lesdits systèmes venant remplacer une partie seulement du catalyseur usé du réacteur par du catalyseur frais après au moins une, de préférence chaque, régénération in situ du catalyseur.Reactor (1,2) for the catalytic treatment of hydrocarbons, in particular with radial circulation, comprising a fixed catalyst bed and with periodic regeneration of the catalyst in situ, characterized in that said reactor is in fluid connection, on the one hand, in upstream, with a system (31,32) for partial loading of fresh catalyst, and, on the other hand, downstream, with a system (33,34) for partial unloading of spent catalyst, said systems replacing only part of the catalyst spent from the reactor with fresh catalyst after at least one, preferably every, in situ regeneration of the catalyst. Réacteur (1,2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le/chaque chargement partiel en catalyseur frais et le/chaque déchargement partiel en catalyseur usé concerne des volumes de catalyseur identiques.Reactor (1,2) according to the preceding claim, characterized in that the / each partial loading of fresh catalyst and the / each partial unloading of spent catalyst relates to identical catalyst volumes. Réacteur (1,2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chargement partiel en catalyseur frais et le déchargement partiel en catalyseur usé sont concomitants.Reactor (1,2) according to one of the preceding claims, characterized in that the partial loading of fresh catalyst and the partial unloading of spent catalyst are concomitant. Réacteur (1,2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chargement partiel et/ou le déchargement partiel de catalyseur concernent un volume de catalyseur V1 correspondant à entre 1/10^èmeet 1/200^ème, notamment entre 1/20^èmeet 1/100^èmeou entre 1/30è^meet 1/60^èmedu volume total Vt de catalyseur du réacteur en opération.Reactor (1,2) according to one of the preceding claims, characterized in that the partial loading and / or the partial unloading of catalyst relate to a volume of catalyst V1 corresponding to between 1/10 ^th and 1/200 ^th , in particular between ^1/20 and ^1/100 or about 1 / 30th ^me and ^1/60 of the total volume Vt of the catalyst in reactor operation. Réacteur (1,2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de chargement (31,32) comprend un module de stockage de catalyseur frais, un module d’alimentation en catalyseur frais du réacteur, et un module de dosage prélevant le volume V1 de catalyseur frais voulu depuis le module de stockage vers le module d’alimentation.Reactor (1,2) according to one of the preceding claims, characterized in that the loading system (31,32) comprises a module for storing fresh catalyst, a module for supplying fresh catalyst to the reactor, and a module dosing unit taking the desired volume V1 of fresh catalyst from the storage module to the supply module. Réacteur (1,2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de chargement (31,32) comprend, d’amont en aval, le module de stockage de catalyseur comprenant un réservoir de stockage (321) de catalyseur frais/régénéré, notamment de type trémie, le module d’alimentation en catalyseur frais du réacteur comprenant un réservoir d’alimentation (325) de contenance inférieure au réservoir de stockage et connecté fluidiquement à l’entrée de catalyseur du réacteur, et un module de dosage prélevant le volume V1 de catalyseur frais voulu depuis le module de stockage vers le module d’alimentation et comprenant un réservoir intermédiaire (323) de chargement dont la contenance correspond au volume V1 de catalyseur à charger, qui est une fraction du volume total Vt du catalyseur du réacteur en opération.Reactor (1,2) according to the preceding claim, characterized in that the loading system (31,32) comprises, from upstream to downstream, the catalyst storage module comprising a storage tank (321) of fresh catalyst / regenerated, in particular of the hopper type, the module for supplying fresh catalyst to the reactor comprising a supply tank (325) of smaller capacity than the storage tank and fluidly connected to the catalyst inlet of the reactor, and a metering module taking the desired volume V1 of fresh catalyst from the storage module to the supply module and comprising an intermediate loading tank (323) whose capacity corresponds to the volume V1 of catalyst to be charged, which is a fraction of the total volume Vt of the reactor catalyst in operation. Réacteur (1,2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système (33,34) de déchargement partiel comprend un module de soutirage en catalyseur usé du réacteur, un module de stockage de catalyseur usé, et un module de dosage prélevant le volume V’1 de catalyseur usé voulu depuis le module de soutirage vers le module de stockage.Reactor (1,2) according to one of the preceding claims, characterized in that the partial unloading system (33,34) comprises a module for withdrawing spent catalyst from the reactor, a module for storing spent catalyst, and a module metering unit taking the volume V'1 of used catalyst desired from the withdrawal module to the storage module. Réacteur (1,2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système (33,34) de déchargement comprend, d’amont en aval, un module de soutirage en catalyseur usé du réacteur comprenant un réservoir de soutirage (329) connecté fluidiquement à la sortie de catalyseur du réacteur, un module de stockage de catalyseur usé comprenant un réservoir de stockage (333) de catalyseur usé, notamment de type trémie, et un module de dosage prélevant le volume V’1 de catalyseur usé voulu depuis le module de soutirage vers le module de stockage et comprenant un réservoir intermédiaire (331) de déchargement dont la contenance correspond au volume V’1 de catalyseur à décharger, qui est une fraction V’1 du volume total Vt du catalyseur du réacteur en opération.Reactor (1,2) according to the preceding claim, characterized in that the unloading system (33,34) comprises, from upstream to downstream, a module for withdrawing spent catalyst from the reactor comprising a withdrawal tank (329) connected fluidically at the catalyst outlet of the reactor, a spent catalyst storage module comprising a spent catalyst storage tank (333), in particular of the hopper type, and a metering module taking the volume V'1 of used catalyst desired from the withdrawal module to the storage module and comprising an intermediate unloading tank (331) whose capacity corresponds to the volume V'1 of catalyst to be unloaded, which is a fraction V'1 of the total volume Vt of the catalyst of the reactor in operation. Réacteur (1,2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de chargement partiel (31,32) et/ou le système de déchargement partiel (33,34) est/sont équipé(s) de moyens mécaniques facilitant l’écoulement du catalyseur frais/usé vers/depuis le réacteur, notamment de vibreurs.Reactor (1,2) according to one of the preceding claims, characterized in that the partial loading system (31,32) and / or the partial unloading system (33,34) is / are equipped with means mechanical facilitating the flow of fresh / spent catalyst to / from the reactor, in particular vibrators. Ensemble d’au moins deux réacteurs (1,2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une partie du système de chargement (31,32) et/ou de déchargement partiel (33,34) est mutualisé pour ledit ensemble, notamment sous forme de réservoirs de stockage de catalyseur frais et/ou usé communs.Assembly of at least two reactors (1,2) according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the loading system (31,32) and / or partial unloading (33,34) is pooled for said assembly, in particular in the form of storage tanks for common fresh and / or used catalyst. Ensemble de paire(s) de réacteurs (1,2) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les deux réacteurs de la/de chaque paire sont associés pour opérer en alternance, l’un des réacteurs étant en conditions d’opération quand l’autre réacteur est, soit en conditions de régénération, soit en conditions de chargement/déchargement partiel de catalyseur.Set of pair (s) of reactors (1,2) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the two reactors of the / of each pair are associated to operate alternately, one of the reactors being in operation. operating conditions when the other reactor is either under regeneration conditions or under conditions of partial loading / unloading of catalyst. Procédé de traitement catalytique d’hydrocarbures, utilisant un réacteur (1,2), notamment à circulation radiale, comprenant un lit de catalyseur fixe et avec régénération périodique du catalyseur in situ, caractérisé en ce qu’on remplace une partie seulement du catalyseur usé du réacteur par du catalyseur frais après au moins une, de préférence chaque, régénération in situ du catalyseur.Process for the catalytic treatment of hydrocarbons, using a reactor (1,2), in particular with radial circulation, comprising a fixed catalyst bed and with periodic regeneration of the catalyst in situ, characterized in that only part of the spent catalyst is replaced reactor with fresh catalyst after at least one, preferably each, in situ regeneration of the catalyst. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’on réalise la régénération périodique du catalyseur du réacteur (1,2) entre une étape préalable d’inertage dans le réacteur, et une étape postérieure d’inertage dans ledit réacteur, et en ce qu’on remplace une partie du catalyseur usé du réacteur par du catalyseur frais après régénération du catalyseur et avant, pendant ou après l’étape postérieure d’inertage suivant ladite régénération.Process according to the preceding claim, characterized in that the periodic regeneration of the catalyst of the reactor (1, 2) is carried out between a preliminary stage of inerting in the reactor, and a subsequent stage of inerting in said reactor, and in this that part of the spent catalyst from the reactor is replaced by fresh catalyst after regeneration of the catalyst and before, during or after the subsequent inerting step following said regeneration. Procédé selon l’une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu’on pilote le remplacement d’une partie du catalyseur usé du réacteur par du catalyseur frais par des moyens d’injection de gaz et/ou par un système de vannes équipant des systèmes de chargement partiel (31,32)/déchargement partiel (33,34), lesdites vannes autorisant ou non l’écoulement par gravité en quantités voulues du catalyseur frais dans le réacteur et du catalyseur usé hors du réacteur, de préférence de façon concomitante.Process according to one of Claims 12 or 13, characterized in that the replacement of part of the spent catalyst from the reactor by fresh catalyst is controlled by gas injection means and / or by a valve system fitted to the reactor. partial loading (31,32) / partial unloading (33,34) systems, said valves allowing or not allowing the flow by gravity in desired quantities of the fresh catalyst in the reactor and of the spent catalyst out of the reactor, preferably in a manner concomitant.