IT201600080574A1

IT201600080574A1 - Hydroconversion system and method of heavy oils by means of a catalyst reactor dispersed in a single reaction stage with recycling, with double extraction of reaction liquid from the reactor

Info

Publication number: IT201600080574A1
Application number: IT102016000080574A
Authority: IT
Inventors: Luigi Patron
Original assignee: Luigi Patron
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2018-02-01
Also published as: WO2018025282A1

Description

“Sistema e metodo di idroconversione di oli pesanti mediante un reattore a catalizzatore disperso in singolo stadio di reazione con riciclo, a doppia estrazione di liquido di reazione dal reattore” "System and method of hydroconversion of heavy oils by means of a dispersed catalyst reactor in a single reaction stage with recycling, with double extraction of the reaction liquid from the reactor"

Campo di applicazione dell’invenzione Field of application of the invention

La presente invenzione è relativa a sistemi di idroconversione di oli pesanti che impiegano reattori a catalizzatore disperso (ossia “slurry bubble column”), includente molibdeno, in singolo stadio di reazione con riciclo da vuoto. Più precisamente, la presente invenzione si riferisce ad un sistema della suddetta tipologia in cui alla convenzionale estrazione del liquido di reazione via effluente bifasico (unico vettore con il quale vengono usualmente convogliati fuori dal reattore i prodotti di conversione) viene affiancata una seconda estrazione di liquido di reazione, così da porre rimedio alla bassa capacità di estrazione che si riscontra con tale tipologia di reattori (in conseguenza della bassa velocità superficiale con la quale l’idrogeno può essere immesso alla base del reattore). La presente invenzione è relativa, inoltre, alle fasi del processo di idroconversione fuori dal reattore, inerenti il riciclo in reazione della carica non convertita e del catalizzatore, così da contrastare la formazione di coke la disattivazione del catalizzatore che si manifestano nelle suddette fasi. The present invention relates to heavy oil hydroconversion systems which use dispersed catalyst reactors (ie "slurry bubble column"), including molybdenum, in a single reaction stage with vacuum recycling. More precisely, the present invention refers to a system of the aforementioned type in which the conventional extraction of the reaction liquid via biphasic effluent (the only vector with which the conversion products are usually conveyed out of the reactor) is accompanied by a second liquid extraction. reaction, so as to remedy the low extraction capacity found with this type of reactor (as a consequence of the low surface speed with which hydrogen can be introduced to the base of the reactor). The present invention also relates to the steps of the hydroconversion process outside the reactor, inherent in the reaction recycling of the unconverted feed and of the catalyst, so as to counteract the formation of coke and the deactivation of the catalyst which occur in the aforementioned steps.

L’invenzione si riferisce inoltre ad un metodo di idroconversione di oli pesanti attuabile mediante il suddetto sistema. The invention also refers to a method of hydroconversion of heavy oils that can be implemented using the aforementioned system.

Rassegna dell’arte nota Review of the known art

Negli oli pesanti (quali petrolio grezzo, bitume, petrolio da tar sands, shale oils e loro residui di distillazione atmosferica, di distillazione sottovuoto e di visbreaking termico) sono presenti, in percentuale variabile, idrocarburi aventi un punto di ebollizione superiore a 540 °C. Tali idrocarburi (contenenti metalli quali nichel, vanadio e ferro, ed eteroatomi quali S, N e O) costituiscono una frazione pesante di detti oli non totalmente distillabile. Se sottoposti ad evaporazione, detti idrocarburi producono infatti una quantità di residuo carbonioso (espressa come % CCR, ossia Conradson Carbon Residue - ASTM D189) tanto maggiore quanto più basso è il loro contenuto di idrogeno. Idrocarburi con un contenuto limitato di idrogeno, come ad esempio l’8% in peso, quando sottoposti ad evaporazione lasciano un residuo carbonioso che può raggiungere il 50% del loro peso. Tale residuo carbonioso si riduce al 20% per contenuti di idrogeno intorno al 10% in peso e si azzera quando il contenuto di idrogeno dell’idrocarburo è intorno al 12% in peso. In heavy oils (such as crude oil, bitumen, tar sands oil, shale oils and their residues from atmospheric distillation, vacuum distillation and thermal visbreaking), hydrocarbons having a boiling point higher than 540 ° C are present in variable percentages . These hydrocarbons (containing metals such as nickel, vanadium and iron, and heteroatoms such as S, N and O) constitute a heavy fraction of said oils which cannot be completely distillable. If subjected to evaporation, these hydrocarbons in fact produce a quantity of carbon residue (expressed as% CCR, i.e. Conradson Carbon Residue - ASTM D189) which is greater the lower their hydrogen content. Hydrocarbons with a limited hydrogen content, such as 8% by weight, when subjected to evaporation leave a carbon residue that can reach 50% of their weight. This carbon residue is reduced to 20% for hydrogen content of around 10% by weight and is zeroed when the hydrogen content of the hydrocarbon is around 12% by weight.

Per trasformare gli oli pesanti in prodotti leggeri di maggiore valore per il mercato, gli oli pesanti vengono sottoposti ad un trattamento in temperatura con idrogeno ed opportuni catalizzatori per mezzo del quale la suddetta frazione pesante (detta anche “frazione carboniosa”) viene convertita in idrocarburi distillabili (cioè pressoché esenti da residuo carbonioso). Detto trattamento è anche noto come “idroconversione”. I catalizzatori impiegati in tali trattamenti vengono generalmente definiti catalizzatori “di idrogenazione” o catalizzatori “di idroconversione”. Il trattamento di idroconversione è finalizzato ad ottenere prodotti esenti da residuo carbonioso, che possono quindi essere alimentati a successivi trattamenti di hydrocracking e hydrotreating mediante i quali detti prodotti raggiungono specifiche di qualità richieste dal mercato, o possono essere utilizzati per altri processi di raffinazione. Le tecnologie di hydrocracking e di hydrotreating sono ben collaudate e disponibili sul mercato. Non ci si sofferma pertanto sul fornirne ulteriori dettagli. To transform heavy oils into light products of greater value for the market, heavy oils are subjected to a temperature treatment with hydrogen and suitable catalysts by means of which the aforementioned heavy fraction (also called "carbon fraction") is converted into hydrocarbons distillable (i.e. practically free from carbon residue). This treatment is also known as "hydroconversion". The catalysts used in such treatments are generally defined as "hydrogenation" catalysts or "hydroconversion" catalysts. The hydroconversion treatment is aimed at obtaining products free from carbon residue, which can then be fed to subsequent hydrocracking and hydrotreating treatments by which said products reach the quality specifications required by the market, or can be used for other refining processes. Hydrocracking and hydrotreating technologies are well tested and available on the market. Therefore, we do not dwell on providing further details.

Per inciso, nel caso in cui una frazione dell’olio pesante sia costituita da idrocarburi aventi un punto di ebollizione non superiore a 540 °C (e pertanto costituenti una frazione dell’olio pesante già esente da residuo carbonioso), può essere conveniente sottoporre ad idroconversione la sola frazione dell’olio pesante avente un punto di ebollizione superiore a 540 °C. Detta frazione pesante è ottenibile, a titolo esemplificativo, sottoponendo preliminarmente l’olio pesante a distillazione sottovuoto. Per inciso, nel caso di oli pesanti includenti un’elevata quantità di residuo carbonioso, il punto di ebollizione del distillato da vuoto può dover essere abbassato a 520 °C e oltre affinché risulti esente da residuo carbonioso. Incidentally, in the event that a fraction of the heavy oil consists of hydrocarbons having a boiling point not exceeding 540 ° C (and therefore constituting a fraction of the heavy oil already free from carbon residue), it may be convenient to subject hydroconversion the only fraction of heavy oil having a boiling point higher than 540 ° C. Said heavy fraction can be obtained, by way of example, by preliminarily subjecting the heavy oil to vacuum distillation. Incidentally, in the case of heavy oils including a high amount of carbon residue, the boiling point of the vacuum distillate may have to be lowered to 520 ° C and beyond so that it is free from carbon residue.

Il trattamento di idroconversione è effettuabile in recipienti cilindrici a pressione (definiti “reattori”) con distribuzione dell’idrogeno alla base degli stessi, ove viene anche immesso l’olio pesante (ossia la “carica”) da convertire. L’idrogeno e la carica da convertire vengono a contatto l’uno con l’altra in presenza di un catalizzatore di idrogenazione (solitamente comprendente molibdeno) disperso nel liquido di reazione (“slurry catalyst”) oppure depositato su un supporto solido (“supported catalyst”) strutturato in cilindretti o microsfere (2 - 3 mm di diametro) e costituito da silice e/o allumina o materiale equivalente. Il catalizzatore depositato su un supporto solido potrà essere indicato nel seguito della presente descrizione anche con l’espressione “catalizzatore supportato”. Se il catalizzatore di idrogenazione è disperso nel liquido di reazione, il reattore in cui viene effettuato il trattamento di idroconversione viene definito “a catalizzatore disperso” (“slurry bubble column reactor”). Se il catalizzatore di idrogenazione è depositato su un supporto solido, il reattore in cui viene effettuato il trattamento di idroconversione viene definito “a letto catalitico espanso” (“ebullated catalytic bed reactor”). Per inciso, i reattori più frequentemente impiegati su scala industriale sono del tipo a letto catalitico espanso. Di recente, anche la tipologia di reattore a catalizzatore disperso è stata però portata a realizzazione industriale. The hydroconversion treatment can be carried out in cylindrical pressure vessels (called "reactors") with hydrogen distribution at the base of the same, where the heavy oil (ie the "charge") to be converted is also introduced. The hydrogen and the charge to be converted come into contact with each other in the presence of a hydrogenation catalyst (usually including molybdenum) dispersed in the reaction liquid ("slurry catalyst") or deposited on a solid support ("supported catalyst ”) structured in cylinders or microspheres (2 - 3 mm in diameter) and made up of silica and / or alumina or equivalent material. The catalyst deposited on a solid support may be indicated in the following of this description also with the expression "supported catalyst". If the hydrogenation catalyst is dispersed in the reaction liquid, the reactor in which the hydroconversion treatment is carried out is defined as "dispersed catalyst" ("slurry bubble column reactor"). If the hydrogenation catalyst is deposited on a solid support, the reactor in which the hydroconversion treatment is carried out is defined as an “expanded catalytic bed” (“ebullated catalytic bed reactor”). Incidentally, the reactors most frequently used on an industrial scale are of the expanded catalytic bed type. Recently, however, also the type of dispersed catalyst reactor has been brought to industrial realization.

Nei reattori a catalizzatore disperso, il catalizzatore è introducibile nel reattore in vari modi, come ad esempio mediante un precursore oleosolubile (cioè un composto del metallo capace di generare la specie attiva quando viene a contatto con la carica). L’idrogeno viene solitamente introdotto mediante una griglia ad ugelli posta alla base del reattore. Ciò fa sì che il catalizzatore rimanga uniformemente e stabilmente disperso nel liquido di reazione dal quale è separabile, a titolo esemplificativo, per filtrazione, centrifugazione o decantazione. In dispersed catalyst reactors, the catalyst can be introduced into the reactor in various ways, such as by means of an oil-soluble precursor (ie a metal compound capable of generating the active species when it comes into contact with the feed). Hydrogen is usually introduced through a nozzle grid placed at the base of the reactor. This causes the catalyst to remain uniformly and stably dispersed in the reaction liquid from which it can be separated, for example, by filtration, centrifugation or decantation.

Nei reattori a letto catalitico espanso, l’idrogeno e la carica da convertire vengono generalmente immessi nel reattore mediante una piastra forata posta al fondo dello stesso. Gli elementi solidi su cui è depositato il catalizzatore (generalmente metalli di transizione) sono mantenuti sospesi nel liquido di reazione mediante una circolazione dello stesso, dal basso verso l’alto, ottenuta per mezzo di una pompa (“ebullating pump”) interna o esterna al reattore. All’interno del reattore, nella zona di reazione superiore, può essere presente un imbuto dotato di tubo discendente (“downcomer”) che raccoglie il liquido di reazione nella parte superiore del reattore e lo convoglia verso il basso, in aspirazione alla pompa di circolazione affinché venga riportato nella zona di reazione superiore risalendo internamente il reattore. Regolando opportunamente il numero di giri della pompa, il catalizzatore supportato rimane sospeso nel liquido di reazione ed allo stesso tempo confinato all’interno del reattore, così da evitarne perdite in conseguenza di una sua fuoriuscita dal reattore con il liquido di reazione. In expanded catalytic bed reactors, the hydrogen and the charge to be converted are generally introduced into the reactor by means of a perforated plate placed at the bottom of the reactor. The solid elements on which the catalyst is deposited (generally transition metals) are kept suspended in the reaction liquid by means of a circulation of the same, from bottom to top, obtained by means of an internal or external pump ("ebullating pump") to the reactor. Inside the reactor, in the upper reaction zone, there may be a funnel equipped with a descending pipe ("downcomer") which collects the reaction liquid in the upper part of the reactor and conveys it downwards, in suction to the circulation pump so that it is returned to the upper reaction zone by going up inside the reactor. By appropriately regulating the number of revolutions of the pump, the supported catalyst remains suspended in the reaction liquid and at the same time confined inside the reactor, so as to avoid losses as a result of its leakage from the reactor with the reaction liquid.

In entrambe le tipologie di reattori sopra citate, l’idrogeno viene generalmente immesso alla base del reattore. L’immissione dell’idrogeno genera un insieme di bolle che, risalendo il liquido di reazione, ne favorisce il rimescolamento assicurando elevati coefficienti di scambio di materia e di calore sia in senso assiale, sia in senso radiale del reattore, anche in assenza di agitatore o di sistemi meccanici di rimescolamento. In both types of reactors mentioned above, hydrogen is generally introduced at the base of the reactor. The introduction of hydrogen generates a set of bubbles which, rising up the reaction liquid, favors its mixing ensuring high coefficients of exchange of matter and heat both in the axial and in the radial direction of the reactor, even in the absence of an agitator. or mechanical mixing systems.

Per effetto delle condizioni di reazione (temperatura e pressione) e del catalizzatore presente, alla testa del reattore (qualunque sia il tipo di catalizzatore impiegato: disperso o supportato) si produce un effluente gasliquido contenente i prodotti di conversione. I solidi che la reazione contemporaneamente genera (comprendenti i solfuri dei metalli presenti nella carica, coke, resine asfalteniche insolubili e solidi dovuti al catalizzatore) si trovano finemente dispersi nella fase liquida. L’effluente che si genera alla testa del reattore viene denominato anche “flusso bifasico” o “effluente bifasico”. I prodotti di conversione aventi, alla pressione atmosferica, più basso punto di ebollizione (indicativamente inferiore a 300 °C), non accumulandosi significativamente nel liquido di reazione, si trovano prevalentemente nella fase gassosa dell’effluente bifasico. Diversamente, i prodotti aventi, alla pressione atmosferica, più alto punto di ebollizione (indicativamente compreso tra 300 e 540 °C) rimangono prevalentemente liquidi costituendo, assieme alla frazione di carica non convertita, il liquido di reazione che esce dal reattore come componente liquida dell’effluente bifasico. As a result of the reaction conditions (temperature and pressure) and of the catalyst present, a gas-liquid effluent containing the conversion products is produced at the head of the reactor (whatever the type of catalyst used: dispersed or supported) is produced. The solids that the reaction simultaneously generates (including the sulphides of the metals present in the feedstock, coke, insoluble asphaltenic resins and solids due to the catalyst) are finely dispersed in the liquid phase. The effluent that is generated at the head of the reactor is also called "two-phase flow" or "two-phase effluent". The conversion products having, at atmospheric pressure, a lower boiling point (indicatively less than 300 ° C), not accumulating significantly in the reaction liquid, are mainly found in the gas phase of the biphasic effluent. On the other hand, the products having, at atmospheric pressure, a higher boiling point (indicatively between 300 and 540 ° C) remain mainly liquid constituting, together with the unconverted filler fraction, the reaction liquid that leaves the reactor as a liquid component of the biphasic effluent.

L’effluente bifasico viene inviato ad un separatore di fase, ossia un recipiente cilindrico verticale che può operare alla stessa pressione del reattore e che permette di separare la fase gassosa dell’effluente bifasico dalla fase liquida dello stesso (con i solidi generatisi in reazione finemente dispersi in quest’ultima). Più precisamente, dalla testa del separatore fuoriesce la fase gassosa da cui si recuperano, mediante raffreddamento e condensazione in uno o più stadi, sia i prodotti di conversione a basso punto di ebollizione (definiti anche “volatili”), sia l’idrogeno residuo che viene inviato alla sezione di purificazione per essere poi riutilizzato. Al fondo del separatore, per effetto densità, si raccoglie il liquido di reazione comprendente la frazione di carica non convertita, i prodotti di conversione ad alto punto di ebollizione (definiti anche “altobollenti”), il catalizzatore ed i solidi generatisi in reazione. The biphasic effluent is sent to a phase separator, that is a vertical cylindrical vessel that can operate at the same pressure as the reactor and that allows to separate the gas phase of the biphasic effluent from the liquid phase of the same (with the solids generated in reaction finely dispersed in the latter). More precisely, the gaseous phase escapes from the separator head from which both the low boiling point conversion products (also called "volatile") and the residual hydrogen are recovered by cooling and condensation in one or more stages. it is sent to the purification section to be reused later. At the bottom of the separator, due to the density effect, the reaction liquid is collected including the unconverted filler fraction, the high boiling point conversion products (also called "high boiling"), the catalyst and the solids generated in the reaction.

I sistemi di idroconversione che impiegano reattori a letto catalitico espanso sono solitamente in più stadi di reazione. In particolare, il liquido di reazione raccolto al fondo di un primo separatore di fase che tratta il flusso bifasico proveniente dal primo reattore, viene alimentato ad un secondo reattore, in serie al primo, che produce ulteriori prodotti di conversione che vengono raccolti come fase gassosa alla testa di un secondo separatore di fase, al fondo del quale si raccoglie il corrispondente il liquido di reazione, assieme ai solidi generati. Un terzo reattore, in serie ai primi due, può essere presente. I sistemi di idroconversione di questa tipologia sono caratterizzati da un’estrazione dei prodotti di conversione esclusivamente dalla fase gassosa (alla testa del separatore) poiché la fase liquida (che, assieme ai solidi, si raccoglie al fondo del separatore) costituisce l'alimentazione del successivo reattore in cascata. Il grado di conversione (dato dalla somma delle portate ponderali dei prodotti di conversione estratti come fase gassosa in ogni stadio di reazione, diviso la portata di carica alimentata al primo reattore) progredisce nei diversi stadi di reazione in cascata, ognuno dei quali, tuttavia, comporta un innalzamento della frazione (carboniosa) insolubile in n-pentano presente nel liquido di reazione. Al di sopra di una determinata soglia di insolubili in n-pentano, viene meno l’omogeneità e la stabilità del liquido di reazione con la precipitazione di asfalteni e altro materiale carbonioso negli stadi di reazione finali. Per impedire questa precipitazione, si limita il grado di conversione a valori che, difficilmente, raggiungono il 75%. Di conseguenza, una frazione significativa della carica alimentata lascia l'impianto come residuo non convertito la cui collocazione sul mercato risulta essere sempre più difficoltosa, anche in conseguenza deN’inseverimento delle normative volte alla tutela deN’ambiente. Hydroconversion systems that use expanded catalytic bed reactors are usually in several reaction stages. In particular, the reaction liquid collected at the bottom of a first phase separator which treats the biphasic flow coming from the first reactor, is fed to a second reactor, in series with the first, which produces further conversion products which are collected as a gas phase. at the head of a second phase separator, at the bottom of which the corresponding reaction liquid is collected, together with the solids generated. A third reactor, in series with the first two, may be present. The hydroconversion systems of this type are characterized by an extraction of the conversion products exclusively from the gaseous phase (at the head of the separator) since the liquid phase (which, together with the solids, collects at the bottom of the separator) subsequent cascade reactor. The conversion degree (given by the sum of the weight flow rates of the conversion products extracted as gas phase in each reaction stage, divided by the feed rate fed to the first reactor) progresses in the different cascade reaction stages, each of which, however, involves an increase in the (carbonaceous) fraction insoluble in n-pentane present in the reaction liquid. Above a certain threshold of insolubles in n-pentane, the homogeneity and stability of the reaction liquid is lost with the precipitation of asphaltenes and other carbonaceous material in the final reaction stages. To prevent this precipitation, the degree of conversion is limited to values that hardly reach 75%. Consequently, a significant fraction of the fed charge leaves the plant as an unconverted residue whose placement on the market is becoming increasingly difficult, also as a result of the implementation of the regulations aimed at protecting the environment.

Diversamente dai sistemi di idroconversione che impiegano reattori a letto catalitico espanso a catalizzatore supportato, i sistemi di idroconversione che impiegano reattori a catalizzatore disperso sono a singolo stadio di reazione con riciclo poiché l’estrazione dei prodotti di conversione viene effettuata anche dalla fase liquida che si raccoglie al fondo del separatore. In particolare, detta fase liquida, dopo depressurizzazione con conseguente flash in uno o più stadi, viene inviata ad un trattamento di distillazione atmosferica e distillazione sottovuoto, con riciclo al reattore del residuo della distillazione sottovuoto. Questo trattamento “fuori reattore” (chiamato anche “down stream”) del liquido di reazione consente sia di recuperare, almeno parzialmente, il catalizzatore che si trova, alla fine dei suddetti trattamenti, disperso nel liquido di fondo vuoto insieme ai solidi generatisi in reazione, sia di estrarre i prodotti di conversione ad alto punto di ebollizione. Operando in singolo stadio di reazione con riciclo, i limiti al grado di conversione dovuti alla precipitazione degli asfalteni che si riscontrano nei sistemi di idroconversione a più stadi di reazione, che generalmente impiegano reattori a letto catalitico espanso a catalizzatore supportato, vengono meno, consentendo il raggiungimento di gradi di conversione del 90% o superiori. I sistemi di idroconversione che impiegano reattori a catalizzatore disperso sono però caratterizzati da un effluente bifasico alla testa del reattore (unico vettore che convoglia fuori dal reattore i prodotti di conversione) di portata sensibilmente inferiore alla portata dell’effluente bifasico alla testa dei reattori a catalizzatore supportato. Ciò è una conseguenza di una più bassa velocità superficiale con la quale l’idrogeno può essere immesso alla base dei reattori a catalizzatore disperso. Quanto detto determina una carenza di capacità di estrazione dei prodotti di conversione che si traduce in un accumulo degli stessi nel liquido di reazione, in particolare degli altobollenti. L’accumulo in reazione di prodotti di conversione di natura maltenica, quindi a bassa reattività, incide negativamente sulla capacità del reattore, in quanto sottrae frazioni rilevanti di volume di reazione alla carica da convertire. L’effetto negativo dell’accumulo degli altobollenti sulla capacità di idroconversione è particolarmente rilevante nei reattori di grande altezza, dove l’accumulo progredisce con l’altezza stessa del reattore, riducendo conseguentemente la capacità unitaria di idroconversione del sistema (definita come m<3>di carica convertita in un’ora per m<3>di volume di reazione). Una capacità unitaria che così si riduce limita la convenienza economica ad impiegare i reattori di grande altezza che le tecniche costruttive più avanzate consentono oggi di realizzare. Per superare detti limiti e raggiungere (e possibilmente superare) la capacità unitaria dei sistemi a catalizzatore supportato è pertanto richiesto di dotare i reattori a catalizzatore disperso di un diverso e potenziato sistema di estrazione dei prodotti di conversione. Unlike the hydroconversion systems that use supported catalyst expanded catalytic bed reactors, the hydroconversion systems that use dispersed catalyst reactors are single-stage reaction with recycling since the extraction of the conversion products is also carried out from the liquid phase that is collects at the bottom of the separator. In particular, said liquid phase, after depressurization with consequent flash in one or more stages, is sent to an atmospheric distillation and vacuum distillation treatment, with recycle to the reactor of the residue of the vacuum distillation. This "out of reactor" treatment (also called "down stream") of the reaction liquid allows both to recover, at least partially, the catalyst that is, at the end of the aforementioned treatments, dispersed in the empty bottom liquid together with the solids generated in the reaction , both to extract the high boiling point conversion products. Operating in a single reaction stage with recycling, the limits to the degree of conversion due to the precipitation of asphaltenes found in hydroconversion systems with several reaction stages, which generally use catalytic bed reactors with supported catalyst, are eliminated, allowing the achieving conversion degrees of 90% or higher. Hydroconversion systems that use dispersed catalyst reactors, however, are characterized by a biphasic effluent at the head of the reactor (the only vector that conveys the conversion products out of the reactor) with a significantly lower flow rate than the flow rate of the biphasic effluent at the head of the catalyst reactors. supported. This is a consequence of a lower surface speed with which hydrogen can be introduced to the base of the dispersed catalyst reactors. The above determines a lack of extraction capacity of the conversion products which results in an accumulation of the same in the reaction liquid, in particular of the high boilers. The accumulation in reaction of conversion products of a maltenic nature, therefore with low reactivity, negatively affects the capacity of the reactor, as it subtracts significant fractions of the reaction volume from the feed to be converted. The negative effect of the accumulation of high boilers on the hydroconversion capacity is particularly relevant in high-height reactors, where the accumulation progresses with the height of the reactor, consequently reducing the unitary hydroconversion capacity of the system (defined as m <3 > of charge converted in one hour per m <3> of reaction volume). A unit capacity that is thus reduced limits the economic convenience to use the high-height reactors that the most advanced construction techniques allow today to be created. To overcome these limits and reach (and possibly exceed) the unit capacity of the supported catalyst systems, it is therefore required to equip the dispersed catalyst reactors with a different and enhanced system for the extraction of the conversion products.

In aggiunta a ciò, nei sistemi di idroconversione in singolo stadio di reazione e riciclo da vuoto, le fasi di processo fuori reattore, necessarie per riportare in reazione la frazione di carica non convertita ed il catalizzatore, per come note fino ad oggi, non risultano adeguate a prevenire la formazione di coke e con essa la disattivazione del catalizzatore, fattori che concorrono entrambi a far lievitare i consumi di catalizzatore. In addition to this, in the hydroconversion systems in a single reaction stage and vacuum recycling, the process steps outside the reactor, necessary to restore the unconverted feed fraction and the catalyst, as known up to now, are not suitable to prevent the formation of coke and with it the deactivation of the catalyst, factors which both contribute to increasing the consumption of catalyst.

I sistemi di idroconversione con impiego di reattori a catalizzatore disperso (includente molibdeno) in singolo stadio di reazione e riciclo, ancorché preferibili, in linea di principio, per i più alti gradi di conversione conseguibili, fanno riscontrare una diffusione, a livello industriale, ancora limitata in conseguenza di sistemi e metodi di impiego del molibdeno non adeguati a prevenirne la disattivazione e a contenerne i consumi entro limiti economicamente sostenibili. In tali sistemi di idroconversione in singolo stadio di reazione, il riciclo al reattore del liquido residuo della distillazione sottovuoto riporta, infatti, sì in reazione il catalizzatore, ma è un catalizzatore che, in conseguenza del coking che subisce (ossia in conseguenza della deposizione di coke sulla superficie del catalizzatore), presenta un’attività catalitica ridotta in misura dipendente dalla quantità di coke prodottasi. Per quantità di coke frazionali rispetto al catalizzatore, il grado di disattivazione è naturalmente contenuto. Quando il coke formatosi è, ponderalmente, confrontabile con la quantità di catalizzatore presente in reazione, la disattivazione del catalizzatore comporta una riduzione di attività catalitica compensabile con più alti, talvolta sensibilmente più alti, dosaggi di catalizzatore. Nel caso in cui il coke formatosi sia largamente in eccesso, il catalizzatore riciclato in reazione attraverso il residuo della distillazione sotto vuoto è sostanzialmente privo di attività catalitica (come descritto in US 5294329). L’attività catalitica di un catalizzatore a base di molibdeno, al primo impiego (quando cioè si opera senza riciclo), è tale da consentire il raggiungimento del plateau dell’attività catalitica a concentrazioni di molibdeno nel liquido di reazione contenute entro 500 - 1000 ppm (come descritto in US 4226742). Diversamente, operando con riciclo, il raggiungimento del plateau richiede concentrazioni di molibdeno di molto superiori dipendenti, come detto precedentemente, dal grado di coking. Hydroconversion systems with the use of dispersed catalyst reactors (including molybdenum) in a single reaction and recycling stage, although preferable, in principle, for the highest achievable conversion degrees, still show widespread industrial diffusion. limited as a result of systems and methods of using molybdenum that are not adequate to prevent its deactivation and to contain its consumption within economically sustainable limits. In such systems of hydroconversion in a single reaction stage, the recycling of the residual liquid of the vacuum distillation to the reactor brings the catalyst back into reaction, but it is a catalyst which, as a consequence of the coking it undergoes (i.e. as a consequence of the deposition of coke on the surface of the catalyst), has a reduced catalytic activity depending on the quantity of coke produced. For quantities of coke fractional with respect to the catalyst, the degree of deactivation is naturally low. When the coke formed is comparable by weight to the quantity of catalyst present in the reaction, the deactivation of the catalyst involves a reduction of the catalytic activity which can be compensated for with higher, sometimes significantly higher, dosages of catalyst. If the coke formed is largely in excess, the catalyst recycled in reaction through the residue of the vacuum distillation is substantially devoid of catalytic activity (as described in US 5294329). The catalytic activity of a molybdenum-based catalyst, upon first use (i.e. when operating without recycling), is such as to allow the plateau of the catalytic activity to be reached at concentrations of molybdenum in the reaction liquid contained within 500 - 1000 ppm. (as described in US 4226742). Otherwise, when operating with recycling, reaching the plateau requires much higher concentrations of molybdenum depending, as previously mentioned, on the degree of coking.

Per cercare di risolvere questo problema, il brevetto US 5294329, seguendo il presupposto che il mantenimento del catalizzatore in atmosfera riducente (cioè in pressione d’idrogeno) sia sufficiente a prevenirne la sua disattivazione, descrive un metodo di idroconversione in cui una parte del catalizzatore viene riciciato direttamente dal fondo del separatore di fase (in pressione di idrogeno), previa concentrazione in un “settler”. Una tale modalità di riciclo non risulta però essere del tutto adeguata a preservare il catalizzatore dal coking (e quindi prevenirne la disattivazione), soprattutto la porzione di catalizzatore che rimane nel liquido di reazione che viene sottoposto ai trattamenti (in assenza di idrogeno) necessari per il recupero dei prodotti di conversione altobollenti. In aggiunta a quanto detto, il riciclo in reazione del catalizzatore, tramite il residuo della distillazione sottovuoto, avviene solo in misura parziale, in quanto una parte del catalizzatore viene allontanata con lo spurgo necessario a stabilizzare l’accumulo dei solidi generati in reazione: solfuri dei metalli apportati dalla carica e, in larga prevalenza, coke. La quantità di catalizzatore che il sistema di idroconversione perde in conseguenza dello spurgo cresce quindi in proporzione alla formazione di coke. Al fine di contenere la formazione di coke e quindi migliorare il recupero del molibdeno (fattore economicamente rilevante), nel brevetto US 8617386, con riferimento ad un generico sistema di idroconversione, si descrive l’impiego di molibdeno supportato che viene separato dal residuo di fondo vuoto, sottoposto a trattamento e quindi rialimentato in reazione. I consumi di molibdeno, pur migliorativi, rimangono però ancora elevati. To try to solve this problem, US patent 5294329, following the assumption that maintaining the catalyst in a reducing atmosphere (i.e. under hydrogen pressure) is sufficient to prevent its deactivation, describes a hydroconversion method in which a part of the catalyst it is recycled directly from the bottom of the phase separator (under hydrogen pressure), after concentration in a "settler". However, such a recycling method is not entirely adequate to preserve the catalyst from coking (and therefore prevent its deactivation), especially the portion of catalyst that remains in the reaction liquid which is subjected to the treatments (in the absence of hydrogen) necessary to the recovery of high-boiling conversion products. In addition to what has been said, the catalyst reaction recycling, through the residue of the vacuum distillation, takes place only partially, as a part of the catalyst is removed with the purge necessary to stabilize the accumulation of the solids generated in the reaction: sulphides of the metals contributed by the charge and, largely, coke. The quantity of catalyst that the hydroconversion system loses as a result of the purging therefore increases in proportion to the formation of coke. In order to contain the formation of coke and therefore improve the recovery of molybdenum (economically relevant factor), in US patent 8617386, with reference to a generic hydroconversion system, the use of supported molybdenum is described, which is separated from the bottom residue. vacuum, subjected to treatment and then fed again in reaction. The consumption of molybdenum, while improving, however, still remains high.

Nel brevetto US 7578928 viene affrontato, tra gli altri aspetti, il problema della formazione di coke a valle del reattore, specificatamente nel separatore di fase, con l’obiettivo di contrastare lo sporcamento e la deposizione di coke nel separatore. Gli interventi indicati risultano però del tutto inadeguati a prevenire il coking e la disattivazione del catalizzatore disperso nel liquido di reazione. In US patent 7578928, among other aspects, the problem of coke formation downstream of the reactor is addressed, specifically in the phase separator, with the aim of counteracting fouling and the deposition of coke in the separator. However, the interventions indicated are completely inadequate to prevent coking and deactivation of the catalyst dispersed in the reaction liquid.

Alla luce di quanto detto, il come contenere la formazione del coke e preservare effettivamente il catalizzatore dal fenomeno del coking, in particolare durante il trattamento “fuori reattore”, è un problema tuttora irrisolto. In the light of the above, how to contain the formation of coke and effectively preserve the catalyst from the phenomenon of coking, in particular during the “out of reactor” treatment, is still an unsolved problem.

Scopi dell’invenzione Aims of the invention

Un primo scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti di bassa capacità unitaria indicando un sistema ed un metodo di idroconversione di oli pesanti mediante un reattore a catalizzatore disperso, includente molibdeno, in singolo stadio di reazione con riciclo da vuoto, in cui l’estrazione dal reattore del liquido di reazione è potenziata e modulabile così da superare i limiti di capacità unitaria e di dipendenza della capacità unitaria dall’altezza del reattore, svantaggi, questi, insiti nei sistemi di idroconversione tradizionali. A first object of the present invention is to overcome the drawbacks of low unit capacity by indicating a system and a method of hydroconversion of heavy oils by means of a dispersed catalyst reactor, including molybdenum, in a single reaction stage with vacuum recycling, in which the The extraction of the reaction liquid from the reactor is enhanced and modulated so as to overcome the limits of unit capacity and the dependence of the unit capacity on the height of the reactor, disadvantages inherent in traditional hydroconversion systems.

Un secondo scopo della presente invenzione è quello di risolvere, almeno parzialmente, i problemi di coking e disattivazione del catalizzatore sopra esposti associati al trattamento del liquido di reazione al di fuori del reattore indicando un sistema ed un metodo di idroconversione di oli pesanti mediante un reattore a catalizzatore disperso in singolo stadio di reazione con riciclo, che consentano di: A second object of the present invention is to solve, at least partially, the problems of coking and deactivation of the catalyst described above associated with the treatment of the reaction liquid outside the reactor by indicating a system and a method of hydroconversion of heavy oils by means of a reactor with dispersed catalyst in a single reaction stage with recycling, which allow to:

• preservare, pressoché totalmente, il catalizzatore riciclato dal fenomeno del coking e dalla conseguente disattivazione; • almost totally preserve the recycled catalyst from the phenomenon of coking and the consequent deactivation;

· contenere la formazione di coke per rendere il grado di conversione prossimo a completezza; · Contain the formation of coke to make the degree of conversion close to completeness;

• contenere il consumo di catalizzatore di tipo disperso includente molibdeno. • contain the consumption of dispersed type catalyst including molybdenum.

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

Oggetto della presente invenzione è un sistema di idroconversione di oli pesanti in un unico stadio di reazione comprendente: The object of the present invention is a hydroconversion system for heavy oils in a single reaction stage comprising:

• un reattore a catalizzatore disperso; • a dispersed catalyst reactor;

· una prima linea di alimentazione del reattore con olio pesante o, preferibilmente, con una frazione di olio pesante avente un punto di ebollizione, alla pressione atmosferica, superiore a 540 °C; A first feed line of the reactor with heavy oil or, preferably, with a fraction of heavy oil having a boiling point, at atmospheric pressure, higher than 540 ° C;

• una seconda linea di alimentazione del reattore con un primo gas includente idrogeno; A second feed line of the reactor with a first gas including hydrogen;

· una terza linea di alimentazione del reattore con un catalizzatore di idroconversione, A third reactor feed line with a hydroconversion catalyst,

il reattore contenendo una miscela definita “liquido di reazione” ed includente: the reactor containing a mixture defined as "reaction liquid" and including:

- una fase liquida comprendente: - a liquid phase comprising:

> una frazione di detto olio pesante non convertita; > an unconverted fraction of said heavy oil;

> prodotti di idroconversione allo stato liquido; > liquid state hydroconversion products;

- una fase gassosa comprendente: - a gas phase comprising:

> una quantità di detto primo gas non reagito; > a quantity of said first unreacted gas;

> prodotti di idroconversione allo stato gassoso e allo stato vapore; > hydroconversion products in the gaseous and vapor states;

- solidi generatisi in reazione dispersi nella fase liquida; - solids generated in reaction dispersed in the liquid phase;

- detto catalizzatore di idroconversione disperso nella fase liquida, - said hydroconversion catalyst dispersed in the liquid phase,

il liquido di reazione originando un effluente definito “bifasico” all’atto di una fuoriuscita dello stesso dalla testa del reattore; the reaction liquid originating an effluent defined as "biphasic" upon its release from the reactor head;

• un separatore idoneo a separare la fase liquida, unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi, dalla fase gassosa dell’effluente bifasico; • a separator suitable for separating the liquid phase, together with the solids and the catalyst dispersed in it, from the gas phase of the biphasic effluent;

• una quarta linea di prelievo dell’effluente bifasico dalla parte superiore del reattore, e di immissione dello stesso nel separatore; • a fourth line for taking the two-phase effluent from the top of the reactor, and for placing it in the separator;

• un primo stadio di depressurizzazione, preferibilmente a valore atmosferico, e successiva distillazione (noto anche come “stadio flash-distillazione atmosferica”), detto primo stadio includendo almeno un serbatoio depressurizzatore ed una colonna di distillazione; • a first stage of depressurization, preferably at atmospheric value, and subsequent distillation (also known as "flash-atmospheric distillation stage"), said first stage including at least a depressurizer tank and a distillation column;

• una quinta linea di prelievo, dal separatore, di detta fase liquida, unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi, e di immissione della stessa in detto primo stadio; • a fifth line for withdrawing said liquid phase from the separator, together with the solids and the catalyst dispersed therein, and for introducing the same into said first stage;

• un secondo stadio di concentrazione per distillazione sottovuoto, detto secondo stadio includendo una colonna da vuoto; • a second concentration stage by vacuum distillation, said second stage including a vacuum column;

· una sesta linea di prelievo da detto primo stadio di un primo residuo dello stesso, e di immissione di detto primo residuo in detto secondo stadio; A sixth line for withdrawing a first residue from said first stage and for introducing said first residue into said second stage;

• una settima linea di prelievo da detto secondo stadio di un secondo residuo dello stesso, e di immissione di detto secondo residuo nel reattore; • a seventh line for drawing a second residue from said second stage and for introducing said second residue into the reactor;

• un’ottava linea di prelievo, almeno parziale, da detta settima linea di un flusso in cui sono dispersi solidi generatisi in reazione, • an eighth withdrawal line, at least partial, from said seventh line of a flow in which solids generated in reaction are dispersed,

in cui, secondo l’invenzione, il sistema di idroconversione comprende inoltre: • mezzi di degasaggio del liquido di reazione almeno parzialmente alloggiati all’interno del reattore in corrispondenza della parte superiore dello stesso; • una nona linea di prelievo dai mezzi di degasaggio del liquido di reazione degasato (comprendente la fase liquida unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi) e di immissione dello stesso nel separatore in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso. in which, according to the invention, the hydroconversion system also includes: • degassing means of the reaction liquid at least partially housed inside the reactor at the top of the same; • a ninth line for taking the degassed reaction liquid from the degassing means (comprising the liquid phase together with the solids and the catalyst dispersed therein) and for introducing it into the separator at a lower part of the same.

Per inciso, i sopra citati stadi flash-distillazione atmosferica e di concentrazione per distillazione sottovuoto sono noti. Non ci si sofferma pertanto sul fornirne ultenori dettagli. Incidentally, the aforementioned atmospheric flash-distillation and concentration steps by vacuum distillation are known. Therefore, we do not dwell on providing further details.

Come sarà illustrato nel seguito della presente descrizione, grazie al contemporaneo prelievo dal reattore ed immissione nel separatore sia dell’effluente bifasico, sia di liquido di reazione degasato (la cui portata è modulabile in funzione dell’altezza del reattore), il sistema di idroconversione oggetto d’invenzione possiede una capacità unitaria più elevata rispetto ai sistemi noti (ove il solo effluente bifasico viene prelevato ed immesso nel separatore), capacità unitaria che, in aggiunta, si mantiene al crescere dell’altezza del reattore. As will be illustrated later in this description, thanks to the simultaneous withdrawal from the reactor and introduction into the separator of both the biphasic effluent and the degassed reaction liquid (whose flow rate can be modulated according to the height of the reactor), the hydroconversion system object of the invention has a higher unit capacity than known systems (where only the biphasic effluent is withdrawn and introduced into the separator), unit capacity which, in addition, is maintained as the height of the reactor increases.

Ulteriori caratteristiche innovative della presente invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further innovative features of the present invention are described in the dependent claims.

Secondo un aspetto dell’invenzione, i mezzi di degasaggio comprendono un degasatore-convogliatore conformato, almeno parzialmente, come un cilindroconico includente una parete cilindrica sovrastante una parete conica, il diametro esterno di detta parete cilindrica essendo preferibilmente almeno 0,71 volte, ed ancor più preferibilmente almeno 0,82 volte, il diametro interno del reattore. Secondo un altro aspetto dell'invenzione, il sistema di idroconversione oggetto d’invenzione comprende inoltre: According to an aspect of the invention, the degassing means comprise a degasser-conveyor shaped, at least partially, as a cylindrical shape including a cylindrical wall overlying a conical wall, the external diameter of said cylindrical wall being preferably at least 0.71 times, and also more preferably at least 0.82 times the internal diameter of the reactor. According to another aspect of the invention, the hydroconversion system object of the invention also includes:

· mezzi di regolazione del flusso del liquido di reazione degasato lungo la nona linea. · Means for regulating the flow of the degassed reaction liquid along the ninth line.

Come sarà meglio illustrato nel seguito della presente descrizione, i mezzi di regolazione comprendono, preferibilmente: As will be better illustrated in the following of the present description, the adjustment means preferably comprise:

- una pompa di circolazione posta in corrispondenza della nona linea; - a circulation pump located in correspondence of the ninth line;

- un manometro differenziale per la rilevazione di una differenza di pressione tra l’uscita di un tubo discendente del degasatore-convogliatore e la testa del reattore. - a differential pressure gauge for detecting a pressure difference between the outlet of a descending pipe of the degasser-conveyor and the head of the reactor.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il catalizzatore di idroconversione comprende molibdeno, According to another aspect of the invention, the hydroconversion catalyst comprises molybdenum,

il sistema di idroconversione comprendendo inoltre: the hydroconversion system also including:

• una decima linea in cui confluiscono dette prima e settima linea, l’olio pesante e detto secondo residuo, quest’ultimo privato del flusso in cui sono dispersi solidi generatisi in reazione, essendo immettibili nel reattore attraverso detta decima linea; • a tenth line in which said first and seventh lines, heavy oil and said second residue converge, the latter deprived of the flow in which solids generated in reaction are dispersed, being injected into the reactor through said tenth line;

· mezzi di scambio termico tra: Means of heat exchange between:

- il liquido di reazione degasato in uscita dal reattore attraverso detta nona linea - the degassed reaction liquid leaving the reactor through said ninth line

e And

- l’olio pesante e detto secondo residuo in ingresso nel reattore attraverso detta decima linea, e/o un fluido di raffreddamento; - heavy oil and said second residue entering the reactor through said tenth line, and / or a cooling fluid;

• un’undicesima linea di immissione di un secondo gas includente idrogeno nel separatore in corrispondenza della parte inferiore dello stesso; • an eleventh inlet line of a second gas including hydrogen in the separator at the lower part of the same;

• primi mezzi di distribuzione di detto secondo gas in una sezione trasversale del separatore, i primi mezzi di distribuzione essendo collegati a detta undicesima linea ed essendo alloggiati, almeno parzialmente, all’interno del separatore al di sotto di una zona in cui il liquido di reazione degasato è immettibile nel separatore. First distribution means of said second gas in a cross section of the separator, the first distribution means being connected to said eleventh line and being housed, at least partially, inside the separator under a zone in which the liquid degassed reaction is injected into the separator.

I mezzi di scambio termico comprendono, preferibilmente, uno scambiatore di calore tra detta nona linea e detta decima linea. Per effetto dello scambio termico, l’olio pesante (unitamente al secondo residuo privato dei solidi generatisi in reazione) viene riscaldato prima dell'immissione nel reattore, e la fase liquida in uscita dal degasatore-estrattore (unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi) viene raffreddata prima dell'immissione nel separatore. Ciò determina un raffreddamento della fase liquida al fondo del separatore; The heat exchange means preferably comprise a heat exchanger between said ninth line and said tenth line. As a result of the heat exchange, the heavy oil (together with the second residue deprived of the solids generated in the reaction) is heated before being introduced into the reactor, and the liquid phase leaving the degasser-extractor (together with the solids and the catalyst in it dispersed) is cooled before being placed in the separator. This determines a cooling of the liquid phase at the bottom of the separator;

• una dodicesima linea di immissione di un terzo gas includente idrogeno nel serbatoio depressurizzatore (o nei serbatoi depressurizzatori) in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso; • a twelfth inlet line of a third gas including hydrogen in the depressurizer tank (or in the depressurizer tanks) in correspondence with a lower part of the same;

• secondi mezzi di distribuzione di detto terzo gas in una sezione trasversale del serbatoio depressurizzatore (o dei serbatoi depressurizzatori), i secondi mezzi di distribuzione essendo collegati a detta dodicesima linea; Second distribution means of said third gas in a cross section of the depressurizer tank (or of the depressurizer tanks), the second distribution means being connected to said twelfth line;

· una tredicesima linea di immissione di un quarto gas includente idrogeno nella colonna di distillazione in corrispondenza di una parte inferiore della stessa; A thirteenth inlet line of a fourth gas including hydrogen in the distillation column at a lower part of the same;

• terzi mezzi di distribuzione di detto quarto gas in una sezione trasversale della colonna di distillazione, i terzi mezzi di distribuzione essendo collegati a detta tredicesima linea; Third distribution means of said fourth gas in a cross section of the distillation column, the third distribution means being connected to said thirteenth line;

• una quattordicesima linea di immissione di un quinto gas includente idrogeno in detta decima linea, detto quinto gas essendo immettibile da detta quattordicesima linea in detta decima linea a monte di detti mezzi di scambio termico; • a fourteenth inlet line of a fifth gas including hydrogen in said tenth line, said fifth gas being inlet from said fourteenth line in said tenth line upstream of said heat exchange means;

· mezzi di dispersione di detto quinto gas in detta decima linea. · Means for dispersing said fifth gas in said tenth line.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il sistema di idroconversione comprende inoltre: According to another aspect of the invention, the hydroconversion system also includes:

• una quindicesima linea di alimentazione della colonna da vuoto con un composto in grado di rilasciare idrogeno quando viene a contatto con molibdenite (preferibilmente un mono ciclo alcano). • a fifteenth feeding line of the vacuum column with a compound capable of releasing hydrogen when it comes into contact with molybdenite (preferably a mono cycle alkane).

Come sarà illustrato nel seguito della presente descrizione, nel sistema oggetto d’invenzione la continua immissione e l’uniforme distribuzione di idrogeno nel liquido di reazione di fondo separatore raffreddato, nel liquido di reazione nelle varie fasi di processo esterne al reattore e nel liquido da convertire (olio pesante e riciclo vuoto), impedendo il regresso del di-idrosolfuro di molibdeno (presente in reazione) a molibdenite (generatrice di coke), previene il fenomeno del coking. L’indesiderata presenza di molibdenite non idrogenata nel liquido da convertire viene contrastata mediante immissione e distribuzione di idrogeno anche nei serbatoi polmone (“surge tanks”) eventualmente presenti nelle varie fasi del processo, in particolare fuori reattore. I solidi da smaltire sono conseguentemente ridotti in misura considerevole, così come la progressiva disattivazione del catalizzatore. As will be illustrated in the following of the present description, in the system object of the invention the continuous introduction and uniform distribution of hydrogen in the cooled separator bottom reaction liquid, in the reaction liquid in the various process phases external to the reactor and in the liquid to be converting (heavy oil and vacuum recycle), preventing the regression of molybdenum di-hydrosulfide (present in reaction) to molybdenite (coke generator), prevents the phenomenon of coking. The undesirable presence of non-hydrogenated molybdenite in the liquid to be converted is counteracted by introducing and distributing hydrogen also in the lung tanks ("surge tanks") that may be present in the various stages of the process, in particular outside the reactor. The solids to be disposed of are consequently reduced considerably, as is the progressive deactivation of the catalyst.

Altro oggetto di invenzione è un metodo di idroconversione di oli pesanti in un unico stadio di reazione (attuabile, a titolo esemplificativo, mediante il sistema oggetto d’invenzione) comprendente i seguenti passi: Another object of the invention is a method of hydroconversion of heavy oils in a single reaction stage (which can be implemented, by way of example, by means of the system object of the invention) comprising the following steps:

a) alimentare un reattore a catalizzatore disperso con: a) feeding a dispersed catalyst reactor with:

- olio pesante o, preferibilmente, una frazione di olio pesante avente un punto di ebollizione, alla pressione atmosferica, superiore a 540 °C; - heavy oil or, preferably, a fraction of heavy oil having a boiling point, at atmospheric pressure, higher than 540 ° C;

- un primo gas includente idrogeno; - a first gas including hydrogen;

- un catalizzatore di idroconversione, - a hydroconversion catalyst,

generandosi all’interno del reattore una miscela definita “liquido di reazione” ed includente: a mixture called "reaction liquid" is generated inside the reactor and includes:

- una fase liquida comprendente: - a liquid phase comprising:

- una fase gassosa comprendente: - a gas phase comprising:

- detto catalizzatore di idroconversione disperso nella fase liquida, il liquido di reazione originando un effluente definito “bifasico” all’atto di una fuoriuscita dello stesso dalla testa del reattore; - said hydroconversion catalyst dispersed in the liquid phase, the reaction liquid originating an effluent defined as "biphasic" when it leaks from the reactor head;

b) prelevare l’effluente bifasico dalla parte superiore del reattore e separare, mediante un separatore, la fase liquida, unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi, dalla fase gassosa dell’effluente bifasico; b) take the biphasic effluent from the upper part of the reactor and separate, by means of a separator, the liquid phase, together with the solids and the catalyst dispersed therein, from the gas phase of the biphasic effluent;

c) sottoporre la fase liquida, unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi, a depressurizzazione, preferibilmente a valore atmosferico, e successiva distillazione rispettivamente mediante almeno un serbatoio depressurizzatore ed una colonna di distillazione; c) subjecting the liquid phase, together with the solids and the catalyst dispersed therein, to depressurization, preferably at atmospheric value, and subsequent distillation respectively by means of at least one depressurizer tank and a distillation column;

d) sottoporre a concentrazione per distillazione sottovuoto un primo residuo della colonna di distillazione mediante una colonna da vuoto; d) subjecting a first residue of the distillation column to concentration by distillation under vacuum by means of a vacuum column;

e) immettere nel reattore un secondo residuo della concentrazione per distillazione sottovuoto, e) introducing a second residue of the concentration into the reactor by vacuum distillation,

solidi generatisi in reazione venendo prelevati da detto secondo residuo prima che lo stesso venga immesso nel reattore, solids generated in reaction by being withdrawn from said second residue before it is introduced into the reactor,

in cui secondo l’invenzione: in which according to the invention:

• il reattore opera ad una temperatura compresa tra 380 °C e 430 °C, e ad una pressione compresa tra 10 MPa e 30 MPa; • the reactor operates at a temperature between 380 ° C and 430 ° C, and at a pressure between 10 MPa and 30 MPa;

in aggiunta a ciò: in addition to that:

• al passo b), una quantità di liquido di reazione venendo degasata all’interno del reattore ed il liquido di reazione degasato venendo immesso nel separatore, al passo c) venendo sottoposto a depressurizzazione anche detto liquido di reazione degasato raccolto al fondo del separatore unitamente a detta fase liquida; • in step b), a quantity of reaction liquid being degassed inside the reactor and the degassed reaction liquid being introduced into the separator, in step c) also said degassed reaction liquid collected at the bottom of the separator is subjected to depressurization to said liquid phase;

• al passo e), detto secondo residuo venendo immesso nel reattore ad una portata unitaria almeno pari a 0,5 x Vs x H, ove Vs è la velocità spaziale con cui, al passo a), detto olio pesante viene immesso nel reattore ed H è l’altezza del reattore. Come sarà specificato nella descrizione dettagliata dell’invenzione, il suddetto coefficiente 0,5, anziché essere pari 0,5, può essere preferibilmente pari a 1 ,0 ed ancor più preferibilmente pari a 2,0. • in step e), said second residue being introduced into the reactor at a unit flow rate at least equal to 0.5 x Vs x H, where Vs is the space velocity with which, in step a), said heavy oil is introduced into the reactor and H is the height of the reactor. As will be specified in the detailed description of the invention, the aforementioned coefficient 0.5, instead of being equal to 0.5, may preferably be equal to 1.0 and even more preferably equal to 2.0.

Per “portata unitaria di detto secondo residuo” si intende il rapporto tra la portata con cui detto secondo residuo viene immesso nel reattore, espressa in m<3>all’ora, e l’area della sezione trasversale del reattore espressa in m<2>. La portata unitaria è pertanto espressa in m all’ora. By "unit flow rate of said second residue" we mean the ratio between the flow rate with which said second residue is introduced into the reactor, expressed in m <3> per hour, and the cross-sectional area of the reactor expressed in m <2 >. The unit capacity is therefore expressed in m per hour.

Per “velocità spaziale di detto olio pesante” si intende il rapporto tra la portata con cui detto olio pesante viene immesso nel reattore, espressa in m<3>all’ora, ed il volume del reattore espresso in m<3>. La velocità spaziale è pertanto espressa in ore<'1>. By "space velocity of said heavy oil" we mean the ratio between the flow rate with which said heavy oil is introduced into the reactor, expressed in m <3> per hour, and the volume of the reactor expressed in m <3>. The space velocity is therefore expressed in hours <'1>.

L’altezza H del reattore è espressa in m. The height H of the reactor is expressed in m.

Ulteriori caratteristiche innovative della presente invenzione di metodo sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further innovative features of the present method invention are described in the dependent claims.

Secondo un aspetto dell'invenzione di metodo, al passo b), il degasaggio del liquido di reazione avvenendo mediante un degasatore-convogliatore conformato, almeno parzialmente, come un cilindro-conico includente una parete cilindrica sovrastante una parete conica, il degasatore-convogliatore essendo collegato ad un tubo discendente per l'immissione del liquido di reazione degasato nel separatore, l’immissione di liquido di reazione degasato nel separatore venendo regolata in modo che il livello del liquido di reazione degasato nel tubo discendente sia mantenuto all’interno del tubo stesso, preferibilmente nella metà inferiore di quest’ultimo. According to an aspect of the method invention, in step b), the degassing of the reaction liquid by means of a degasser-conveyor shaped, at least partially, as a cylindrical-conical including a cylindrical wall overlying a conical wall, the degasser-conveyor being connected to a descending tube for the introduction of the degassed reaction liquid into the separator, the introduction of degassed reaction liquid into the separator being regulated so that the level of the degassed reaction liquid in the descending tube is kept inside the tube itself , preferably in the lower half of the latter.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il catalizzatore di idroconversione comprende molibdeno e, in aggiunta a ciò, al passo b): According to another aspect of the invention, the hydroconversion catalyst comprises molybdenum and, in addition to this, in step b):

• il liquido di reazione degasato viene raffreddato, prima di un’immissione dello stesso nel separatore, in modo che la temperatura della fase liquida al fondo del separatore, alla medesima pressione a cui opera il reattore, sia inferiore di almeno 20 °C alla temperatura a cui opera il reattore e sia compresa tra 340 °C e 410 °C, • the degassed reaction liquid is cooled, before placing it in the separator, so that the temperature of the liquid phase at the bottom of the separator, at the same pressure at which the reactor operates, is at least 20 ° C lower than the temperature at which the reactor operates and is between 340 ° C and 410 ° C,

e And

• un secondo gas includente idrogeno viene immesso nel separatore in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso ad una velocità superficiale compresa tra 0,01 cm/s e 1 cm/s. • a second gas including hydrogen is introduced into the separator at a lower part of the same at a surface speed between 0.01 cm / s and 1 cm / s.

Per “velocità superficiale del secondo gas” si intende il rapporto tra la portata con cui, al passo b), il secondo gas viene immesso nel separatore, misurata alla stessa temperatura ed alla stessa pressione di quest’ultimo, espressa in cm<3>al secondo, e l’area della sezione trasversale del separatore espressa in cm<2>. La velocità superficiale del secondo gas è pertanto espressa in cm al secondo; By "surface velocity of the second gas" we mean the ratio between the flow rate with which, in step b), the second gas is introduced into the separator, measured at the same temperature and pressure as the latter, expressed in cm <3> per second, and the cross-sectional area of the separator expressed in cm <2>. The surface velocity of the second gas is therefore expressed in cm per second;

al passo c), un terzo gas includente idrogeno venendo immesso nel serbatoio depressurizzatore (o nei serbatoi depressurizzatori) in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso, detto terzo gas venendo inoltre distribuito in una sezione trasversale del serbatoio depressurizzatore, in step c), a third gas including hydrogen being introduced into the depressurizer tank (or into the depressurizer tanks) at a lower part of the same, said third gas being also distributed in a cross section of the depressurizer tank,

al passo c), un quarto gas includente idrogeno venendo immesso nella colonna di distillazione in corrispondenza di una parte inferiore della stessa, detto quarto gas venendo inoltre distribuito in una sezione trasversale della colonna di distillazione, in step c), a fourth gas including hydrogen being introduced into the distillation column at a lower part of the same, said fourth gas also being distributed in a cross section of the distillation column,

al passo e), un quinto gas includente idrogeno venendo immesso e disperso nell’olio pesante e nel secondo residuo prima che l’olio pesante ed il secondo residuo vengano alimentati al reattore. in step e), a fifth gas including hydrogen is introduced and dispersed in the heavy oil and in the second residue before the heavy oil and the second residue are fed to the reactor.

Secondo un aspetto dell’invenzione di metodo, al passo b), il liquido di reazione degasato viene raffreddato, prima di un’immissione dello stesso nel separatore, in modo che la temperatura della fase liquida al fondo del separatore, alla medesima pressione a cui opera il reattore, diminuisca così da essere compresa tra 340 °C e 370 °C. According to an aspect of the method invention, in step b), the degassed reaction liquid is cooled, before being introduced into the separator, so that the temperature of the liquid phase at the bottom of the separator, at the same pressure at which the reactor operates, decreases so as to be between 340 ° C and 370 ° C.

Secondo un aspetto dell’invenzione di metodo, al passo d), un composto in grado di rilasciare idrogeno quando viene a contatto con molibdenite (preferibilmente un mono ciclo alcano) viene immesso in un liquido presente nella colonna da vuoto. According to an aspect of the method invention, in step d), a compound capable of releasing hydrogen when it comes into contact with molybdenite (preferably a mono cycle alkane) is introduced into a liquid present in the vacuum column.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il fattore di accumulo è non inferiore a 30. According to another aspect of the invention, the accumulation factor is not less than 30.

Per “fattore di accumulo” si intende il rapporto tra la portata con cui, al passo a), l’olio pesante viene immesso nel reattore, espressa in m<3>all’ora, e la portata con cui, al passo e), avviene un prelievo da detto secondo residuo, espressa in m<3>all’ora. Il fattore di accumulo è pertanto adimensionale. By "accumulation factor" we mean the ratio between the flow rate with which, in step a), the heavy oil is introduced into the reactor, expressed in m <3> per hour, and the flow rate with which, in step e) , a withdrawal takes place from said second residue, expressed in m <3> per hour. The accumulation factor is therefore dimensionless.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il fattore di accumulo è preferibilmente non inferiore a 40, ed ancor più preferibilmente non inferiore a 50. According to another aspect of the invention, the accumulation factor is preferably not less than 40, and even more preferably not less than 50.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa e dai disegni annessi, dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui: - la figura 1 mostra, schematicamente, un sistema di idroconversione secondo la presente invenzione; Further objects and advantages of the present invention will become clear from the following detailed description of an example of its embodiment and from the attached drawings, given purely for explanatory and non-limiting purposes, in which: - Figure 1 schematically shows a hydroconversion system according to the present invention;

- la figura 2 mostra, schematicamente, una variante del sistema di figura 1. Descrizione dettagliata di alcune forme preferite di realizzazione dell’invenzione - Figure 2 schematically shows a variant of the system of Figure 1. Detailed description of some preferred embodiments of the invention

Nel seguito della presente descrizione una figura potrà essere illustrata anche con riferimento ad elementi non espressamente indicati in quella figura ma in altre figure. La scala e le proporzioni dei vari elementi raffigurati non corrispondono necessariamente a quelle reali. In the remainder of the present description, a figure may also be illustrated with reference to elements not expressly indicated in that figure but in other figures. The scale and proportions of the various elements depicted do not necessarily correspond to the real ones.

La figura 1 mostra un sistema di idroconversione di oli pesanti in singolo stadio di reazione con riciclo, comprendente un reattore 4 a catalizzatore disperso. Il reattore 4 è alimentato alla base con il liquido da convertire attraverso una linea 26 in cui confluiscono una linea 3 di alimentazione del reattore 4 con olio pesante (o, preferibilmente, con una frazione di olio pesante avente un punto di ebollizione, alla pressione atmosferica, superiore a 540 °C), ed una linea 20 di riciclo al reattore 4 di un “residuo di fondo vuoto”, ossia, come sarà meglio illustrato nel seguito della presente descrizione, del residuo di uno stadio 25 di concentrazione per distillazione sottovuoto, per l’estrazione dei prodotti di conversione altobollenti. Il suddetto liquido da convertire comprende, pertanto, l’olio pesante ed il residuo di fondo vuoto. Figure 1 shows a system for the hydroconversion of heavy oils in a single reaction stage with recycling, comprising a dispersed catalyst reactor 4. The reactor 4 is fed to the base with the liquid to be converted through a line 26 into which a feed line 3 of the reactor 4 with heavy oil (or, preferably, with a fraction of heavy oil having a boiling point, at atmospheric pressure) , higher than 540 ° C), and a recycle line 20 to reactor 4 of an "empty bottom residue", that is, as will be better illustrated in the following of the present description, of the residue of a concentration step 25 by vacuum distillation, for the extraction of high boiling conversion products. The aforementioned liquid to be converted therefore includes heavy oil and the empty bottom residue.

II reattore 4 è anche alimentato con idrogeno, o con un gas includente idrogeno, attraverso una linea 1. L’idrogeno (o il gas includente lo stesso) viene immesso alla base del reattore 4 preferibilmente mediante un distributore ad ugelli, come ad esempio una griglia o una piastra forata. In quest’ultimo caso può essere premiscelato con la carica da convertire (non mostrato in figura). L’idrogeno viene eventualmente immesso nel reattore 4 anche in corrispondenza di un secondo ingresso posto ad un’altezza superiore. The reactor 4 is also fed with hydrogen, or with a gas including hydrogen, through a line 1. The hydrogen (or the gas including the same) is introduced to the base of the reactor 4 preferably by means of a nozzle distributor, such as for example a grill or perforated plate. In the latter case it can be premixed with the charge to be converted (not shown in the figure). Hydrogen is eventually introduced into reactor 4 also at a second inlet placed at a higher height.

Il reattore 4 è inoltre alimentato, al fondo dello stesso, con un catalizzatore di idroconversione attraverso una linea 2, dalla quale si disperde rapidamente nel liquido di reazione. Il catalizzatore può essere introdotto nel reattore 4 disperso in acqua oppure mediante un precursore oleosolubile, cioè un composto di uno o più metalli di transizione, tra cui il molibdeno, capace di generare la specie cataliticamente attiva quando viene a contatto con l’olio pesante o con il liquido di reazione o con il liquido da convertire. Catalizzatori a base di molibdeno e ferro possono essere ugualmente impiegati. Il reattore 4 viene alimentato con il catalizzatore a compensazione della quantità dello stesso che viene allontanata con lo spurgo dei solidi. The reactor 4 is also fed, at the bottom of the same, with a hydroconversion catalyst through a line 2, from which it rapidly disperses into the reaction liquid. The catalyst can be introduced into reactor 4 dispersed in water or by means of an oil-soluble precursor, i.e. a compound of one or more transition metals, including molybdenum, capable of generating the catalytically active species when it comes into contact with heavy oil or with the reaction liquid or with the liquid to be converted. Molybdenum and iron catalysts can also be used. The reactor 4 is fed with the catalyst to compensate for the quantity of the same which is removed with the purging of the solids.

In aggiunta al suddetto catalizzatore includente molibdeno, il reattore 4 può essere alimentato alla base con un secondo catalizzatore di tipo zeolitico che, vantaggiosamente, migliora la rimozione dell’azoto presente nell’olio pesante. Il catalizzatore zeolitico può essere indifferentemente alimentato al reattore 4 attraverso la linea 2 oppure mediante una linea (non mostrata in figura) ad esso dedicata. In addition to the aforementioned catalyst including molybdenum, the reactor 4 can be fed to the base with a second catalyst of the zeolitic type which, advantageously, improves the removal of the nitrogen present in the heavy oil. The zeolitic catalyst can be indifferently fed to the reactor 4 through line 2 or through a line (not shown in the figure) dedicated to it.

Il reattore 4 opera, preferibilmente, ad una temperatura compresa tra 380 °C e 430 °C, e ad una pressione compresa tra 10 MPa e 30 MPa. In condizioni di reazione, l’idrogeno distribuito alla base del reattore 4 genera un insieme di bolle che, salendo attraverso il liquido di reazione (anche definito, per questo motivo, “bubbling liquid”), ne induce il rimescolamento assicurando elevati coefficienti di scambio di materia e di calore, sia in senso radiale, sia in senso assiale. Questa condizione di sostanziale uniformità materiale e termica del liquido di reazione è definita “bubbly regime”. La presenza ed il movimento ascendente delle bolle di idrogeno all’interno del reattore 4 svolgono inoltre la fondamentale funzione di assicurare che il liquido di reazione risulti pressoché costantemente ed uniformemente saturo di idrogeno affinché l’azione del catalizzatore sia massimamente indirizzata verso l’idrogenazione piuttosto che verso la deidrogenazione. The reactor 4 preferably operates at a temperature comprised between 380 ° C and 430 ° C, and at a pressure comprised between 10 MPa and 30 MPa. Under reaction conditions, the hydrogen distributed at the base of reactor 4 generates a set of bubbles which, rising through the reaction liquid (also defined, for this reason, "bubbling liquid"), induces its mixing ensuring high exchange coefficients of matter and heat, both radially and axially. This condition of substantial material and thermal uniformity of the reaction liquid is called "bubbly regime". The presence and the ascending movement of the hydrogen bubbles inside the reactor 4 also perform the fundamental function of ensuring that the reaction liquid is almost constantly and uniformly saturated with hydrogen so that the action of the catalyst is maximally directed towards hydrogenation rather than towards dehydrogenation.

Il liquido di reazione che si genera all’interno del reattore 4 include una fase gassosa che comprende una quantità di idrogeno residuo (ossia, non reagito nel reattore 4) e prodotti di conversione allo stato gassoso ed allo stato vapore, ed una fase liquida che comprende una frazione di olio pesante non convertita e prodotti di conversione allo stato liquido, prevalentemente ad alto punto di ebollizione. Nella fase liquida si trovano inoltre, finemente dispersi, solidi generatisi in reazione (comprendenti coke, resine asfalteniche insolubili e solfuri dei metalli apportati dall’olio pesante) ed il catalizzatore di idrogenazione riutilizzabile in reazione tramite il riciclo del residuo di fondo vuoto. The reaction liquid that is generated inside the reactor 4 includes a gaseous phase which comprises a quantity of residual hydrogen (that is, unreacted in the reactor 4) and conversion products in the gaseous and vapor state, and a liquid phase which it includes an unconverted heavy oil fraction and conversion products in the liquid state, mainly with a high boiling point. In the liquid phase there are also, finely dispersed, solids generated in reaction (including coke, insoluble asphaltenic resins and metal sulphides brought by heavy oil) and the reusable hydrogenation catalyst in reaction through the recycling of the empty bottom residue.

Il liquido di reazione fuoriesce dalla testa del reattore 4, attraverso una linea 23, originando un effluente definito “bifasico”. Quest’ultimo, tramite la linea 23, è alimentato ad un separatore gas-liquido 11 esterno operante alla stessa pressione del reattore 4 e preferibilmente posto in corrispondenza della base di quest’ultimo. Per inciso, il separatore 11 è idoneo a separare la suddetta fase liquida (unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi) dalla fase gassosa dell’effluente bifasico. Quest’ultima viene prelevata alla testa del separatore 11 ed inviata ad uno stadio di raffreddamento e condensazione (non mostrato in figura) per il recupero dei prodotti di conversione leggeri e dell’idrogeno residuo. Quest’ultimo, attraverso una linea dedicata, viene inviato ad uno stadio di purificazione (anch’esso non mostrato in figura) per poi essere riciclato al reattore 4. The reaction liquid comes out from the head of the reactor 4, through a line 23, giving rise to an effluent defined as "biphasic". The latter, through the line 23, is fed to an external gas-liquid separator 11 operating at the same pressure as the reactor 4 and preferably placed at the base of the latter. Incidentally, the separator 11 is suitable for separating the aforementioned liquid phase (together with the solids and the catalyst dispersed therein) from the gas phase of the biphasic effluent. The latter is taken at the head of the separator 11 and sent to a cooling and condensation stage (not shown in the figure) for the recovery of light conversion products and residual hydrogen. The latter, through a dedicated line, is sent to a purification stage (also not shown in the figure) and then recycled to reactor 4.

La fase liquida dell’effluente bifasico si raccoglie, per densità, al fondo del separatore 11 unitamente ai solidi generatisi in reazione. Nel liquido a fondo separatore 11 è presente anche una quantità di catalizzatore di idrogenazione ad una concentrazione prossima a quella di reazione. Il liquido a fondo separatore 11 , con in sospensione i solidi prodotti dalla reazione ed il catalizzatore di idrogenazione, viene inviato, tramite una linea 14, ad uno o più stadi 15 di depressurizzazione, preferibilmente a valore atmosferico, e successiva distillazione (noti anche come “stadio flash-distillazione atmosferica”). Il liquido a fondo separatore 11 viene inviato allo stadio 15 per il recupero dei prodotti di conversione più volatili. Il residuo dello stadio 15 (ossia il liquido alla base di una colonna di distillazione compresa nello stadio 15) viene inviato, tramite una linea 24, ad uno stadio 25 di concentrazione per distillazione sottovuoto per l’estrazione dei prodotti di conversione altobollenti. Il residuo dello stadio 25 (ossia, il sopra citato “residuo di fondo vuoto”) viene riciclato al reattore 4 tramite la linea 20 per consentire il riutilizzo del catalizzatore di idrogenazione. Dalla linea 20, mediante una linea 19, viene derivato un flusso utilizzato per allontanare dal sistema di idroconversione i solidi generati dalla reazione ed accumulatisi nel liquido di reazione. The liquid phase of the biphasic effluent is collected, by density, at the bottom of the separator 11 together with the solids generated in the reaction. In the liquid at the bottom of the separator 11 there is also a quantity of hydrogenation catalyst at a concentration close to that of the reaction. The liquid at the bottom of the separator 11, with the solids produced by the reaction and the hydrogenation catalyst in suspension, is sent, through a line 14, to one or more stages 15 of depressurization, preferably at atmospheric value, and subsequent distillation (also known as “Flash-atmospheric distillation stage”). The liquid at the bottom of the separator 11 is sent to stage 15 for the recovery of the more volatile conversion products. The residue of stage 15 (ie the liquid at the base of a distillation column included in stage 15) is sent, via a line 24, to a concentration stage 25 by vacuum distillation for the extraction of the high-boiling conversion products. The residue of stage 25 (ie, the aforementioned "empty bottom residue") is recycled to reactor 4 through line 20 to allow reuse of the hydrogenation catalyst. From line 20, by means of a line 19, a flow is derived which is used to remove the solids generated by the reaction and accumulated in the reaction liquid from the hydroconversion system.

Per inciso, gli stadi 15 e 25 posso servire più reattori 4 in parallelo. Incidentally, stages 15 and 25 can serve multiple 4 reactors in parallel.

Rispetto ai sistemi noti di idroconversione di oli pesanti con reattore a catalizza tore disperso in singolo stadio di reazione con riciclo, nel sistema di idroconversione oggetto d’invenzione il reattore 4 include, in corrispondenza di una zona superiore dello stesso, un degasatore-convogliatore 5 conformato, almeno parzialmente, come un cilindro-conico includente una parete cilindrica sovrastante una parete conica. Il degasatore-convogliatore 5 degasa una certa quantità di liquido di reazione e convoglia il liquido di reazione degasato (comprendente la suddetta fase liquida unitamente ai solidi ed al catalizzatore in essa dispersi) in un tubo discendente 6 alloggiato, almeno parzialmente, all’interno del reattore 4. In particolare, è nel volume delimitato dalla suddetta parete cilindrica che stramazza il liquido di reazione da cui il gas si libera per risalire verso la testa del reattore 4. Il liquido di reazione, percorsa a scendere la suddetta parete cilindrica (che assicura, in ogni caso, il completamento del degasaggio), viene convogliato, tramite la parte terminale conica del degasatore-convogliatore 5, verso il tubo discendente 6. Una linea 8, comunicante con quest’ultimo, preleva il liquido di reazione degasato e lo immette nel separatore 11 , preferibilmente in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso. Il liquido di reazione degasato si miscela con la fase liquida dell’effluente bifasico che scende al fondo del separatore 11. Per inciso, in condizioni di normale funzionamento, la fase liquida ottenuta nel separatore 11 dall’effluente bifasico ha un contenuto di solidi dispersi e di catalizzatore sostanzialmente analogo a quello del liquido di reazione degasato dal degasatore-convogliatore 5. I prodotti di conversione altobollenti, recuperabili dallo stadio 25 di concentrazione per distillazione sottovuoto, provengono sia dalla fase liquida dell’effluente bifasico, sia dal liquido di reazione degasato. Compared to known systems for the hydroconversion of heavy oils with a dispersed catalyst reactor in a single reaction stage with recycling, in the hydroconversion system of the invention the reactor 4 includes, in correspondence with an upper zone of the same, a degasser-conveyor 5 shaped, at least partially, as a cylindrical-conical including a cylindrical wall overlying a conical wall. The degasser-conveyor 5 degasses a certain quantity of reaction liquid and conveys the degassed reaction liquid (comprising the aforementioned liquid phase together with the solids and the catalyst dispersed therein) into a descending tube 6 housed, at least partially, inside the reactor 4. In particular, it is in the volume delimited by the aforementioned cylindrical wall that the reaction liquid falls from which the gas is released to rise towards the head of the reactor 4. The reaction liquid, traveled down the aforementioned cylindrical wall (which ensures , in any case, the completion of the degassing), is conveyed, through the conical end of the degasser-conveyor 5, towards the descending pipe 6. A line 8, communicating with the latter, takes the degassed reaction liquid and introduces it in the separator 11, preferably in correspondence with a lower part thereof. The degassed reaction liquid mixes with the liquid phase of the biphasic effluent which descends to the bottom of the separator 11. Incidentally, under normal operating conditions, the liquid phase obtained in the separator 11 from the biphasic effluent has a content of dispersed solids and of catalyst substantially similar to that of the reaction liquid degassed by the degasser-conveyor 5. The high-boiling conversion products, recoverable from the concentration stage 25 by vacuum distillation, come both from the liquid phase of the biphasic effluent and from the degassed reaction liquid.

II livello del liquido di reazione all’interno del reattore 4 è pressoché in corrispondenza del bordo superiore del degasatore-convogliatore 5, funzionando quest’ultimo da scarico di troppo pieno o “overflow”. Il liquido di reazione degasato raccolto dal degasatore-convogliatore 5 scende e si posiziona, dinamicamente, all’interno del tubo discendente 6 ad un’altezza tale per cui la pressione idrostatica, rispetto al livello del liquido nel separatore 11 , pareggia le perdite di carico della linea 8. Qualora la pressione idrostatica dovesse risultare insufficiente a far giungere il liquido di reazione degasato al separatore 11 (come, ad esempio, nel caso di un posizionamento in quota del separatore 11), tra l’uscita del tubo discendente 6 e la linea 8 viene inserita una pompa di circolazione 28 che consente di estrarre portate elevate di liquido di reazione degasato da immettere nel separatore 11. La pompa 28 mantiene il livello del liquido degasato entro l’altezza del discendente 6, e preferibilmente entro la metà inferiore dello stesso. Il numero di giri della pompa 28 viene pertanto regolato in funzione del livello del liquido degasato all’interno del tubo discendente 6. Detto livello è rilevabile a partire dalla misurazione della differenza di pressione tra l’estremità inferiore del tubo discendente 6 e la testa del reattore 4. Questa differenza di pressione è misurabile, a titolo esemplificativo, mediante un manometro differenziale (non mostrato in figura). Alla luce di quanto detto, la pompa 28, unitamente al suddetto manometro differenziale, fungono da mezzi di regolazione del flusso, lungo la linea 8, di liquido di reazione degasato (ossia da mezzi di regolazione del flusso di liquido di reazione degasato immesso alla base del separatore 11), corrispondente al liquido generato dal reattore 4 in eccesso rispetto al liquido che esce attraverso il flusso bifasico, quando si opera con un riciclo da fondo vuoto di portata almeno pari a 0,5 x Vs x H. The level of the reaction liquid inside the reactor 4 is almost at the upper edge of the degasser-conveyor 5, the latter functioning as an overflow or "overflow" drain. The degassed reaction liquid collected by the degasser-conveyor 5 descends and is dynamically positioned inside the descending pipe 6 at such a height that the hydrostatic pressure, with respect to the liquid level in the separator 11, equalizes the pressure drops of line 8. If the hydrostatic pressure is insufficient to allow the degassed reaction liquid to reach the separator 11 (as, for example, in the case of a high-level positioning of the separator 11), between the outlet of the descending pipe 6 and the line 8 a circulation pump 28 is inserted which allows to extract high flow rates of degassed reaction liquid to be introduced into the separator 11. The pump 28 maintains the level of the degassed liquid within the height of the descender 6, and preferably within the lower half of the same. The number of revolutions of the pump 28 is therefore regulated according to the level of the degassed liquid inside the down tube 6. This level can be detected starting from the measurement of the pressure difference between the lower end of the down tube 6 and the head of the reactor 4. This pressure difference can be measured, by way of example, by means of a differential pressure gauge (not shown in the figure). In light of the foregoing, the pump 28, together with the aforementioned differential manometer, act as means for regulating the flow, along the line 8, of degassed reaction liquid (i.e. means for regulating the flow of degassed reaction liquid introduced to the base of the separator 11), corresponding to the liquid generated by the reactor 4 in excess with respect to the liquid that comes out through the two-phase flow, when operating with an empty bottom recycle with a flow rate of at least 0.5 x Vs x H.

In un sistema di idroconversione in singolo stadio di reazione, in conseguenza del riciclo, i solidi generatisi in reazione ed il catalizzatore si accumulano nel liquido di reazione. Lo spurgo continuo 19 consente di stabilizzare il livello di accumulo di tali solidi. Il rapporto tra la portata con cui viene alimentato l’olio pesante attraverso la linea 3 e la portata dello spurgo 19 determina il “fattore di accumulo”. Tale fattore, ad esempio, indica di quante volte la concentrazione di catalizzatore in alimentazione al reattore 4, espressa rispetto alla carica fresca alimentata 3, aumenta nello spurgo 19 e quindi, in maniera correlata, nel mezzo di reazione. Elevati fattori di accumulo, possibili con basse portate di spurgo, vengono perciò impiegati. In particolare, solo operando con un fattore di accumulo di almeno 30, preferibilmente di almeno 40, ed ancor più preferibilmente di almeno 50, si riesce ad ottenere una sufficiente concentrazione di catalizzatore in reazione, pur operando a basso reintegro di catalizzatore attraverso la linea 2. Condizioni operative a bassa produzione di solidi consentono di incrementare il valore del fattore di accumulo. In a single reaction stage hydroconversion system, as a consequence of recycling, the solids generated in the reaction and the catalyst accumulate in the reaction liquid. The continuous purging 19 allows the level of accumulation of these solids to be stabilized. The relationship between the flow rate with which the heavy oil is fed through line 3 and the flow rate of the purge 19 determines the "accumulation factor". This factor, for example, indicates how many times the concentration of catalyst fed to the reactor 4, expressed with respect to the fresh feed fed 3, increases in the purge 19 and therefore, in a correlated manner, in the reaction medium. High accumulation factors, possible with low purge flow rates, are therefore employed. In particular, only by operating with an accumulation factor of at least 30, preferably at least 40, and even more preferably at least 50, it is possible to obtain a sufficient concentration of catalyst in reaction, while operating with low catalyst reintegration through line 2 Operating conditions with low solids production allow to increase the value of the accumulation factor.

Il completo degasaggio del liquido di reazione all’interno del reattore 4 è ottenibile operando in condizioni di coalescenza del gas opportunamente indotta da un adeguato restringimento della sezione di passaggio in corrispondenza della parte cilindrica del degasatore-convogliatore 5. In particolare, affinché si produca un adeguato grado di coalescenza, la velocità superficiale della fase gassosa in corrispondenza della sezione di passaggio delimitata dalla parete interna del reattore 4 e dalla parete cilindrica esterna del degasatore-convogliatore 5 è preferibilmente non inferiore a 6 cm/s, ed ancor più preferibilmente non inferiore a 8 cm/s. In tali condizioni, il degasaggio viene facilitato dalla più alta velocità di salita delle bolle a seguito della coalescenza che ne aumenta grandemente la dimensione media (passaggio da “bubbly regime” a “coaleshed bubble flow regime”). Vengono in tal modo superati i limiti di capacità di degasaggio che si incontrano con i degasatori convenzionali che operano annegati nel liquido bubbling. The complete degassing of the reaction liquid inside the reactor 4 can be obtained by operating in conditions of coalescence of the gas suitably induced by an adequate narrowing of the passage section in correspondence with the cylindrical part of the degasser-conveyor 5. In particular, so that a adequate degree of coalescence, the surface velocity of the gaseous phase in correspondence with the passage section delimited by the internal wall of the reactor 4 and by the external cylindrical wall of the degasser-conveyor 5 is preferably not less than 6 cm / s, and even more preferably not less at 8 cm / s. In these conditions, degassing is facilitated by the higher rate of rise of the bubbles following the coalescence which greatly increases their average size (transition from "bubbly regime" to "coaleshed bubble flow regime"). In this way, the limits of degassing capacity that are encountered with conventional degassers that operate drowned in the bubbling liquid are exceeded.

Più precisamente, al fine di ottenere il più completo degasaggio del liquido di reazione, il diametro esterno della parete cilindrica del degasatoreconvogliatore 5 è preferibilmente almeno 0,71 volte, ed ancor più preferibilmente almeno 0,82 volte, il diametro interno del reattore 4. Per effetto del restringimento della sezione di passaggio compresa tra la parete interna del reattore 4 e la parete esterna cilindrica del degasatore-convogliatore 5, la velocità della fase gassosa sale a valori che producono coalescenza del gas facilitando il degasaggio anche ad alte portate di liquido. More precisely, in order to obtain the most complete degassing of the reaction liquid, the external diameter of the cylindrical wall of the conveyor degasser 5 is preferably at least 0.71 times, and even more preferably at least 0.82 times, the internal diameter of the reactor 4. As a result of the narrowing of the passage section between the internal wall of the reactor 4 and the cylindrical external wall of the degasser-conveyor 5, the speed of the gaseous phase rises to values which produce coalescence of the gas, facilitating degassing even at high liquid flow rates.

Per inciso, per “velocità superficiale della fase gassosa in corrispondenza della suddetta sezione di passaggio” si intende il rapporto tra la portata con cui, al passo a), il primo gas viene immesso alla base del reattore, misurata alla stessa temperatura ed alla stessa pressione di quest’ultimo, espressa in cm<3>al secondo, e l’area della suddetta sezione di passaggio espressa in cm<2>. La velocità superficiale della fase gassosa è pertanto espressa in cm al secondo. Incidentally, "surface velocity of the gaseous phase in correspondence with the aforementioned passage section" means the ratio between the flow rate with which, in step a), the first gas is introduced to the base of the reactor, measured at the same temperature and at the same pressure of the latter, expressed in cm <3> per second, and the area of the aforementioned passage section expressed in cm <2>. The surface velocity of the gaseous phase is therefore expressed in cm per second.

La portata di liquido di reazione degasato ottenibile attraverso il degasatoreconvogliatore 5, da destinare all’estrazione dei prodotti di conversione altobollenti in aggiunta alla fase liquida dell’effluente bifasico, è funzione della portata con la quale il residuo della distillazione sottovuoto viene ricircolato al reattore 4 attraverso la linea 20. All’interno del reattore 4, il suddetto residuo 20 si arricchisce nuovamente di prodotti di conversione altobollenti assumendo la composizione media del liquido di reazione. Lasciato il reattore 4 attraverso la linea 6, il residuo, ora come liquido di reazione degasato contenente prodotti di conversione altobollenti, dopo il transito nel separatore 11 , rende disponibili i prodotti di conversione altobollenti all’estrazione sottovuoto del trattamento 15. Alimentando a fondo reattore 4 portate di residuo da vuoto (misurate in m<3>all’ora per m<2>di sezione del reattore 4) almeno pari a 0,5 x Vs x H (dove Vs è la velocità spaziale con la quale viene alimentata la carica, espressa come m<3>all’ora diviso il volume del reattore 4 in m<3>, e H è l’altezza in metri del reattore 4), preferibilmente almeno pari a Vs x H ed ancora più preferibilmente almeno pari a 2,0 x Vs x H, la capacità unitaria di conversione raggiunge e supera i valori tipici dei sistemi che impiegano reattori a catalizzatore supportato e si conserva qualora dovesse crescere l’altezza del reattore 4. The flow rate of degassed reaction liquid that can be obtained through the degasser-conveyor 5, to be used for the extraction of the high-boiling conversion products in addition to the liquid phase of the biphasic effluent, is a function of the flow rate with which the vacuum distillation residue is recirculated to reactor 4 through the line 20. Inside the reactor 4, the aforesaid residue 20 is enriched again with high-boiling conversion products assuming the average composition of the reaction liquid. After leaving reactor 4 through line 6, the residue, now as a degassed reaction liquid containing high-boiling conversion products, after passing through the separator 11, makes the high-boiling conversion products available to the vacuum extraction of treatment 15. By feeding the reactor to the bottom 4 empty residue flow rates (measured in m <3> per hour per m <2> section of reactor 4) at least equal to 0.5 x Vs x H (where Vs is the spatial velocity with which the charge, expressed as m <3> per hour divided by the volume of the reactor 4 in m <3>, and H is the height in meters of the reactor 4), preferably at least equal to Vs x H and even more preferably at least equal to 2.0 x Vs x H, the unit conversion capacity reaches and exceeds the typical values of systems using supported catalyst reactors and is conserved if the height of reactor 4 should increase.

Più in particolare, se il catalizzatore disperso è derivato da un composto oliosolubile del molibdeno, la carica da convertire è una frazione di olio pesante a punto di ebollizione superiore a 540 °C ottenuta come residuo della distillazione sotto vuoto. Si assuma, a titolo esemplificativo, che il reattore 4 sia di altezza pari a 30 metri e sia alimentato, in corrispondenza della linea 3, con una portata di carica da convertire corrispondente a 4,62 m<3>/h per m<2>di sezione orizzontale del reattore 4, a cui corrisponde una velocità spaziale Vs di 0,154 Ir<1>. Si assuma inoltre che il residuo della distillazione sotto vuoto venga alimentato al fondo del reattore 4 ad una portata di 8,1 m<3>/h per m<2>di sezione del reattore 4, corrispondente a 1 ,75 volte Vs x H. Operando secondo questo sistema di idroconversione, il valore 0,154 Ir<1>della velocità spaziale con cui viene alimentata la carica è prossimo, in conseguenza dell’alto grado di conversione, a quello della capacità unitaria di idroconversione del reattore 4 espressa in m<3>/h di carica convertita per m<3>di volume di reazione. A parità di alimentazione, il superiore grado di conversione si traduce in un maggiore output produttivo, pari a circa un terzo. Un tale valore della capacità unitaria è confrontabile o superiore a quello dei reattori a catalizzatore supportato. Se, a parità di condizioni di reazione, si opera con un reattore di maggiore altezza, l’impiego di una portata di fondo vuoto che sale a 1 ,75 volte Vs x H (con H ora numericamente maggiore) consente di mantenere Vs costante, ovvero di conservare la capacità unitaria pur al crescere dell’altezza del reattore 4. Diversamente, se si operasse con un reattore di maggiore altezza senza la possibilità di adeguare l’estrazione dei prodotti di conversione altobollenti (reattori a catalizzatore disperso convenzionali) l’aumento di H comporterebbe una riduzione di Vs, ovvero aN’aumentare di H diminuirebbe la capacità unitaria. More particularly, if the dispersed catalyst is derived from an oil-soluble molybdenum compound, the feedstock to be converted is a heavy oil fraction with a boiling point higher than 540 ° C obtained as a residue from the vacuum distillation. Assume, by way of example, that the reactor 4 is 30 meters high and is fed, in correspondence with line 3, with a charge rate to be converted corresponding to 4.62 m <3> / h per m <2 > of horizontal section of the reactor 4, corresponding to a spatial velocity Vs of 0.154 Ir <1>. It is also assumed that the distillation residue under vacuum is fed to the bottom of reactor 4 at a flow rate of 8.1 m <3> / h per m <2> of section of reactor 4, corresponding to 1.75 times Vs x H By operating according to this hydroconversion system, the value 0.154 Ir <1> of the space velocity with which the charge is fed is close, as a consequence of the high degree of conversion, to that of the unitary hydroconversion capacity of reactor 4 expressed in m < 3> / h of charge converted per m <3> of reaction volume. With the same power supply, the higher degree of conversion translates into a higher production output, equal to about one third. Such a value of the unit capacity is comparable or higher than that of the supported catalyst reactors. If, under the same reaction conditions, one operates with a reactor of greater height, the use of an empty bottom flow rate that rises to 1.75 times Vs x H (with H now numerically greater) allows to keep Vs constant, or to maintain the unit capacity even as the height of reactor 4 increases. Otherwise, if one operated with a higher reactor without the possibility of adapting the extraction of the high-boiling conversion products (conventional dispersed catalyst reactors) the increase of H would entail a reduction of Vs, that is, an increase of H would decrease the unit capacity.

Il sistema di idroconversione oggetto d’invenzione consente quindi di superare i limiti di capacità unitaria e la dipendenza della capacità unitaria dall’altezza del reattore, insiti nei sistemi di idroconversione in fase slurry che impiegano modalità convenzionali di estrazione dei prodotti. The hydroconversion system object of the invention therefore allows to overcome the unit capacity limits and the dependence of the unit capacity on the height of the reactor, inherent in the slurry phase hydroconversion systems that use conventional methods of product extraction.

La figura 2 mostra un sistema di idroconversione che si differenzia dal sistema mostrato in figura 1 per il fatto che il liquido di reazione degasato viene opportunamente raffreddato prima di essere immesso nel separatore 11 attraverso la linea 8. In particolare, il liquido di reazione degasato viene raffreddato in modo che la temperatura della fase liquida che si raccoglie al fondo del separatore 11 sia preferibilmente inferiore alla soglia di temperatura del “thermal cracking”. In particolare, il liquido di reazione degasato viene raffreddato in modo che la temperatura della fase liquida che si raccoglie al fondo del separatore 11 sia preferibilmente inferiore di almeno 20 °C alla temperatura a cui opera il reattore 4 e sia preferibilmente compresa tra 340 °C e 410 °C. Ancor più preferibilmente, il liquido di reazione degasato viene raffreddato in modo che la temperatura della fase liquida che si raccoglie al fondo del separatore 11 sia compresa tra 340 °C e 370 °C. Figure 2 shows a hydroconversion system which differs from the system shown in Figure 1 in that the degassed reaction liquid is suitably cooled before being introduced into the separator 11 through line 8. In particular, the degassed reaction liquid is cooled so that the temperature of the liquid phase which collects at the bottom of the separator 11 is preferably lower than the thermal cracking temperature threshold. In particular, the degassed reaction liquid is cooled so that the temperature of the liquid phase which collects at the bottom of the separator 11 is preferably at least 20 ° C lower than the temperature at which the reactor 4 operates and is preferably between 340 ° C and 410 ° C. Even more preferably, the degassed reaction liquid is cooled so that the temperature of the liquid phase which collects at the bottom of the separator 11 is between 340 ° C and 370 ° C.

II raffreddamento del liquido di reazione degasato avviene preferibilmente mediante uno scambiatore di calore 9 installato in corrispondenza delle linee 8 e 26 per consentire uno scambio termico tra il liquido di reazione degasato e l’olio pesante unitamente al residuo della distillazione sottovuoto (privato dello spurgo 19 attuato per stabilizzare l’accumulo dei solidi generatisi in reazione). Vantaggiosamente, il liquido da convertire viene in tal modo preriscaldato. In alternativa o in aggiunta all’olio pesante ed al residuo della distillazione sottovuoto, lo scambiatore 9 è idoneo a consentire uno scambio termico tra il liquido di reazione degasato e un fluido di raffreddamento. The cooling of the degassed reaction liquid preferably takes place by means of a heat exchanger 9 installed in correspondence with lines 8 and 26 to allow a heat exchange between the degassed reaction liquid and the heavy oil together with the vacuum distillation residue (without the purge 19 implemented to stabilize the accumulation of solids generated in the reaction). Advantageously, the liquid to be converted is thus preheated. Alternatively or in addition to the heavy oil and the vacuum distillation residue, the exchanger 9 is suitable for allowing a heat exchange between the degassed reaction liquid and a cooling fluid.

L’aumento delle perdite di carico lungo la linea 8, comportato dall’inserimento dello scambiatore di calore 9, viene compensato dalla pompa di circolazione 28 inserita tra l’uscita del tubo discendente 6 e l’ingresso della linea 8. La pompa 28 assicura un’adeguata pressione idrostatica in ingresso alla linea 8, così da consentire al degasatore-convogliatore 5 di operare come scarico di troppo pieno del reattore 4, analogamente a quanto avviene nel sistema di idroconversione mostrato in figura 1. The increase in pressure drops along line 8, caused by the insertion of the heat exchanger 9, is compensated by the circulation pump 28 inserted between the outlet of the down pipe 6 and the inlet of line 8. The pump 28 ensures an adequate hydrostatic pressure at the inlet to the line 8, so as to allow the degasser-conveyor 5 to operate as an overflow drain of the reactor 4, similarly to what happens in the hydroconversion system shown in figure 1.

Il sistema di idroconversione mostrato in figura 2 prevede l’impiego di un catalizzatore comprendente o costituito da molibdeno, e si differenzia dal sistema di idroconversione mostrato in figura 1 anche per il fatto di comprendere una linea 27 per l’immissione di idrogeno (o di un gas includente idrogeno) nel separatore 11 in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso, ossia ove si raccolgono la fase liquida dell’effluente bifasico ed il liquido di reazione degasato. Preferibilmente, l’immissione dell’idrogeno avviene mediante un distributore-griglia ad ugelli collegato alla linea 27 e collocato all’interno del separatore 11 , al fondo dello stesso. Il distributore ad ugelli fa sì che l’idrogeno venga distribuito preferibilmente nell’intera sezione trasversale del separatore 11. L’idrogeno o il gas includente idrogeno viene immesso nel separatore 11 ad una velocità superficiale preferibilmente compresa tra 0,01 cm/s e 1 cm/s. The hydroconversion system shown in Figure 2 provides for the use of a catalyst comprising or consisting of molybdenum, and differs from the hydroconversion system shown in Figure 1 also in that it includes a line 27 for the introduction of hydrogen (or a gas including hydrogen) in the separator 11 in correspondence with a lower part thereof, ie where the liquid phase of the biphasic effluent and the degassed reaction liquid are collected. Preferably, the introduction of hydrogen occurs through a distributor-grid with nozzles connected to line 27 and placed inside the separator 11, at the bottom of the same. The nozzle distributor ensures that the hydrogen is preferably distributed throughout the entire cross section of the separator 11. The hydrogen or gas including hydrogen is fed into the separator 11 at a surface velocity preferably between 0.01 cm / s and 1 cm / s.

Essendo il reattore 4 alimentato con un composto del molibdeno, a seguito della reazione di quest’ultimo con la carica da convertire o con il liquido di reazione, si produce una specie cataliticamente attiva consistente nel disolfuro di molibdeno o “molibdenite” (S=Mo=S) allo stato solido finemente dispersa. In presenza di idrogeno disciolto nel liquido di reazione, la molibdenite viene idrogenata a di-idrosolfuro (HS-Mo-SH), andando così a costituire la vera specie idrogenante capace, allo stesso tempo, di svolgere la funzione di “radicai scavenger” in grado di inibire le reazioni radicaliche che portano alla formazione di coke: Since reactor 4 is fed with a molybdenum compound, following its reaction with the feed to be converted or with the reaction liquid, a catalytically active species is produced consisting of molybdenum disulfide or "molybdenite" (S = Mo = S) in the finely dispersed solid state. In the presence of hydrogen dissolved in the reaction liquid, the molybdenite is hydrogenated to di-hydrosulfide (HS-Mo-SH), thus constituting the true hydrogenating species capable, at the same time, of performing the function of "root scavenger" in able to inhibit the radical reactions that lead to the formation of coke:

R<*>+ HS-Mo-SH → RH S=Mo-SH R <*> + HS-Mo-SH → RH S = Mo-SH

senza originare nuovi radicali. without originating new radicals.

In carenza o, ancor più, in assenza di idrogeno disciolto nel liquido di reazione, la molibdenite non è in grado né di idrogenare, né di contrastare la formazione di coke. Al contrario, essa induce deidrogenazione e può generare “living radicals” (R<*>) precursori del coke: In the absence or, even more, in the absence of hydrogen dissolved in the reaction liquid, molybdenite is unable to hydrogenate or to counteract the formation of coke. On the contrary, it induces dehydrogenation and can generate "living radicals" (R <*>) precursors of coke:

S=Mo=S HR → S=Mo-SH R<*>. S = Mo = S HR → S = Mo-SH R <*>.

Essendo il di-idrosolfuro e non la molibdenite la specie idrogenante, il fattore che determina se la reazione procede verso l’idrogenazione o verso la deidrogenazione è la concentrazione di idrogeno nel liquido contenente il catalizzatore, quale che sia il punto lungo il processo di idroconversione in cui tale liquido si trova (all’interno del reattore o al di fuori dello stesso). Since di-hydrosulfide and not molybdenite are the hydrogenating species, the factor that determines whether the reaction proceeds towards hydrogenation or towards dehydrogenation is the concentration of hydrogen in the liquid containing the catalyst, whatever the point along the hydroconversion process. in which this liquid is located (inside the reactor or outside it).

Con riferimento ad un determinato volume di liquido di reazione all’interno del reattore, una condizione di insufficiente diffusione dell’idrogeno nel liquido di reazione, attraverso l’interfaccia liquido-bolle di gas, rispetto alla velocità con la quale l’idrogeno viene consumato da quel volume di liquido di reazione, comporta il regresso del di-idrosolfuro di molibdeno a molibdenite con la conseguente perdita dell’effetto inibente del di-idrosolfuro sulla formazione di coke e l’insorgere di reazioni di deidrogenazione catalizzate dalla molibdenite a generare macroradicali precursori del coke. Condizione questa che si verifica, in particolare, operando il reattore ad alte temperature. Al contrario, limitando la temperatura di reazione in modo tale da evitare il regresso del di-idrosolfuro di molibdeno a molibdenite, la formazione di coke in fase di reazione può essere sostanzialmente azzerata. Nei sistemi di idroconversione noti, il regresso del diidrosolfuro di molibdeno a molibdenite si produce, a parità di temperatura e pressione di idrogeno, anche in conseguenza di una carente, e tal volta del tutto mancante, dispersione dell’idrogeno nel liquido di reazione, come solitamente succede al fondo del separatore di fase liquido-gas, ove si ha formazione di coke con possibile “fouling” dell’apparecchiatura, pur trovandosi il liquido di reazione in pressione di idrogeno. Come sopra descritto, nel sistema di idroconversione oggetto d’invenzione, per evitare la formazione di coke, il liquido di reazione a fondo separatore 11 viene raffreddato al di sotto della soglia di temperatura del “thermal cracking” e, nel mentre, idrogeno viene disperso nel liquido stesso per impedire il regresso del di-idrosolfuro di molibdeno a molibdenite (producendo quest’ultima living radicals precursori del coke anche a temperature inferiori alla suddetta soglia del thermal cracking). With reference to a determined volume of reaction liquid inside the reactor, a condition of insufficient hydrogen diffusion in the reaction liquid, through the liquid-gas bubble interface, with respect to the rate at which the hydrogen is consumed from that volume of reaction liquid, leads to the regression of the molybdenum di-hydrosulfide to molybdenite with the consequent loss of the inhibiting effect of the di-hydrosulfide on the formation of coke and the onset of dehydrogenation reactions catalyzed by molybdenite to generate precursor macroradicals of coke. This condition occurs, in particular, by operating the reactor at high temperatures. On the contrary, by limiting the reaction temperature in such a way as to avoid the regression of the molybdenum di-hydrosulfide to molybdenite, the formation of coke in the reaction phase can be substantially eliminated. In known hydroconversion systems, the regression of molybdenum dihydrosulfide to molybdenite is produced, at the same temperature and pressure of hydrogen, also as a consequence of a lack, and sometimes completely missing, dispersion of hydrogen in the reaction liquid, as it usually occurs at the bottom of the liquid-gas phase separator, where coke is formed with possible "fouling" of the equipment, even though the reaction liquid is under hydrogen pressure. As described above, in the hydroconversion system object of the invention, to avoid the formation of coke, the reaction liquid at the bottom of the separator 11 is cooled below the "thermal cracking" temperature threshold and, in the meantime, hydrogen is dispersed in the liquid itself to prevent the regression of molybdenum di-hydrosulfide to molybdenite (producing the latter living radicals precursors of coke even at temperatures below the aforementioned thermal cracking threshold).

Per impedire il regresso del di-idrosolfuro di molibdeno a molibdenite, immissione e la distribuzione dell’idrogeno, oltre che nel separatore 11 , viene preferibilmente effettuata anche in altre fasi di processo esterne al reattore 4. In particolare, il sistema di idroconversione mostrato in figura 2 comprende una linea 30 di immissione di idrogeno o di un gas includente idrogeno nel liquido di fondo flash (ossia nel liquido alla base di uno o più serbatoi depressurizzatori inclusi nello stadio 15) ed una linea 31 di immissione di idrogeno o di un gas ineludente idrogeno nel liquido alla base della colonna di distillazione (anch’essa inclusa nello stadio 15). Preferibilmente, immissione dell’idrogeno nello stadio 15, ossia nel liquido di fondo flash e nel liquido alla base della colonna di distillazione, avviene mediante rispettive griglie di distribuzione ad ugelli collegate alle linee 30 e 31 e rispettivamente collocate all’interno del serbatoio depressurizzatore (o dei serbatoi depressurizzatori) e della colonna di distillazione, al fondo degli stessi. Le griglie di distribuzione ad ugelli fanno sì che l’idrogeno venga distribuito, uniformemente, preferibilmente nell’intera sezione trasversale del serbatoio depressurizzatore e della colonna di distillazione. In order to prevent the regression of the molybdenum dihydrosulfide to molybdenite, the introduction and distribution of the hydrogen, in addition to the separator 11, is preferably also carried out in other process steps outside the reactor 4. In particular, the hydroconversion system shown in Figure 2 comprises a line 30 for inlet of hydrogen or of a gas including hydrogen in the flash bottom liquid (i.e. in the liquid at the base of one or more depressurizing tanks included in stage 15) and a line 31 for inlet of hydrogen or of a gas ineluding hydrogen in the liquid at the base of the distillation column (also included in step 15). Preferably, the introduction of hydrogen into stage 15, i.e. into the flash bottom liquid and into the liquid at the base of the distillation column, takes place by means of respective distribution grids with nozzles connected to lines 30 and 31 and respectively located inside the depressurizer tank ( or depressurizer tanks) and the distillation column, at the bottom of the same. The distribution grids with nozzles ensure that the hydrogen is distributed uniformly, preferably in the entire cross section of the depressurizer tank and the distillation column.

Il sistema di idroconversione mostrato in figura 2 comprende una linea 32 di immissione di idrogeno o di un gas includente idrogeno nel liquido da convertire, in corrispondenza della linea 26, a monte dello scambiatore di calore 9. Preferibilmente, l’immissione dell’idrogeno nella linea 26 avviene mediante uno “static mixer” o un altro sistema equivalente di dispersione in linea di un gas in un liquido. Il gas immesso nel separatore 11 attraverso la linea 27 e/o il gas immesso nello stadio 15 attraverso le linee 30 e 31 e/o il gas immesso nella linea 26 attraverso la linea 32 può consistere in oppure comprendere il medesimo gas che viene immesso nel rattore 4 attraverso la linea 1 , prima di un eventuale riscaldamento. In alternativa o in aggiunta a ciò, detto gas può consistere in oppure comprendere l’idrogeno risultante dal sopra citato stadio di raffreddamento e condensazione. In alternativa o in aggiunta a ciò, detto gas può consistere in oppure comprendere l’idrogeno di riciclo, ossia l’idrogeno purificato risultante dal sopra citato stadio di purificazione. The hydroconversion system shown in Figure 2 comprises a line 32 for the introduction of hydrogen or a gas including hydrogen into the liquid to be converted, at line 26, upstream of the heat exchanger 9. Preferably, the introduction of hydrogen into the line 26 takes place by means of a “static mixer” or another equivalent in-line dispersion system of a gas in a liquid. The gas injected into the separator 11 through line 27 and / or the gas injected into stage 15 through lines 30 and 31 and / or the gas injected into line 26 through line 32 may consist of or include the same gas that is injected into the ractor 4 through line 1, before any heating. Alternatively or in addition to this, said gas can consist of or include the hydrogen resulting from the aforementioned cooling and condensation stage. Alternatively or in addition to this, said gas can consist of or include recycled hydrogen, ie the purified hydrogen resulting from the aforementioned purification step.

L’immissione di idrogeno può anche essere effettuata alla colonna da vuoto inclusa nello stadio 25. In questo caso, il sistema di idroconversione oggetto d’invenzione comprende inoltre una linea (non mostrata in figura) di alimentazione della colonna da vuoto con un composto in grado di rilasciare idrogeno quando viene a contatto con molibdenite, preferibilmente un mono ciclo alcano, come ad esempio il cicloesano. Il mono ciclo alcano viene preferibilmente alimentato disciolto nella frazione idrocarburica estratta dalla stessa colonna da vuoto. The introduction of hydrogen can also be carried out to the vacuum column included in stage 25. In this case, the hydroconversion system object of the invention further comprises a line (not shown in the figure) for feeding the vacuum column with a compound in capable of releasing hydrogen when it comes into contact with molybdenite, preferably a mono cycle alkane, such as cyclohexane. The mono cycle alkane is preferably fed dissolved in the hydrocarbon fraction extracted from the same vacuum column.

Analogamente a quanto detto in riferimento al sistema di idroconversione mostrato in figura 1 , lo spurgo continuo 19 consente di stabilizzare il livello di accumulo dei solidi. Limitando la formazione di solidi (solfuri inorganici e coke) come sopra descritto, sia all’interno, sia all’esterno del reattore 4, entro 3 Kg ogni 1000 Kg di carica lavorata, lo spurgo 19 risulta fortemente ridotto. Anche nel sistema di idroconversione mostrato in figura 2, vengono perciò impiegati elevati fattori di accumulo, possibili con basse portate di spurgo. In particolare, solo operando con un fattore di accumulo di almeno 30, preferibilmente di almeno 40, ed ancor più preferibilmente di almeno 50, si riesce ad ottenere una sufficiente concentrazione di catalizzatore in reazione, pur operando a basso reintegro di catalizzatore attraverso la linea 2. Condizioni operative a bassa produzione di solidi consentono di incrementare il valore del fattore di accumulo. Similarly to what has been said with reference to the hydroconversion system shown in Figure 1, the continuous purging 19 allows the level of accumulation of solids to be stabilized. By limiting the formation of solids (inorganic sulphides and coke) as described above, both inside and outside the reactor 4, within 3 kg for every 1000 kg of processed feed, the purge 19 is greatly reduced. Also in the hydroconversion system shown in Figure 2, high accumulation factors are therefore employed, which are possible with low purge flow rates. In particular, only by operating with an accumulation factor of at least 30, preferably at least 40, and even more preferably at least 50, it is possible to obtain a sufficient concentration of catalyst in reaction, while operating with low catalyst reintegration through line 2 Operating conditions with low solids production allow to increase the value of the accumulation factor.

Operando in condizioni tali da impedire il regresso del di-idrosolfuro di molibdeno a molibdenite, in tutti i passaggi del processo, inclusi eventuali serbatoi polmone (“surge tanks”), la formazione di coke può essere contenuta entro 2 Kg per 1000 Kg di carica lavorata, preferibilmente entro 1 Kg per 1000 Kg di carica lavorata, ed ancor più preferibilmente entro 0,5 Kg per 1000 Kg di carica lavorata, sostanzialmente azzerando il fenomeno del coking del catalizzatore e prevenendone in tal modo la disattivazione. Conseguentemente, ridotte concentrazioni di molibdeno sono necessarie nel mezzo di reazione al fine di raggiungere il plateau dell’attività catalitica. Dette ridotte concentrazioni, in combinazione con gli alti fattori di accumulo impiegabili, consentono di ridurre grandemente il consumo (reintegro) di molibdeno: Operating in conditions such as to prevent the regression of molybdenum di-hydrosulfide to molybdenite, in all process steps, including any "surge tanks", the formation of coke can be contained within 2 kg per 1000 kg of charge processed, preferably within 1 Kg per 1000 Kg of processed batch, and even more preferably within 0.5 Kg per 1000 Kg of processed batch, substantially eliminating the coking phenomenon of the catalyst and thus preventing its deactivation. Consequently, reduced concentrations of molybdenum are required in the reaction medium in order to reach the plateau of catalytic activity. These reduced concentrations, in combination with the high accumulation factors that can be used, allow to greatly reduce the consumption (replenishment) of molybdenum:

consumo (reintegro) molibdeno (ppm rispetto alla carica lavorata) = (ppm molibdeno nel mezzo di reazione) / (fattore di accumulo) consumption (make-up) molybdenum (ppm with respect to the processed charge) = (ppm molybdenum in the reaction medium) / (accumulation factor)

Grazie al sistema di idroconversione mostrato in figura 2: Thanks to the hydroconversion system shown in figure 2:

• la formazione di coke è sostanzialmente azzerata e con essa il coking del catalizzatore, che viene così preservato da fenomeni di disattivazione; • the formation of coke is substantially zeroed and with it the coking of the catalyst, which is thus preserved from deactivation phenomena;

• i solidi totali (solfuri metallici e coke) generatisi in reazione sono fortemente ridotti (inferiori a 3Kg per 1000 Kg di carica alimentata, determinati prevalentemente dal contenuto di metalli nella carica lavorata). Essi sono quindi allontanabili con portate di spurgo limitate, a vantaggio di un più alto grado di conversione che può raggiungere sostanzialmente la completezza; • the total solids (metal sulphides and coke) generated in the reaction are greatly reduced (less than 3Kg per 1000 kg of feed, mainly determined by the metal content in the processed feed). They can therefore be removed with limited purge flow rates, to the advantage of a higher degree of conversion which can substantially reach completeness;

• il fattore di accumulo può salire a valori di 30 e oltre, il che comporta una drastica riduzione delle quantità di catalizzatore da dosare. Un dosaggio di molibdeno di 40 ppm rispetto alla carica alimentata comporta una concentrazione di molibdeno nel liquido di spurgo di 1200 ppm, a cui corrisponde una concentrazione di molibdeno nel mezzo di reazione di 1000 ppm. La possibilità di operare con alti fattori di accumulo preservando, nel contempo, l’attività catalitica del molibdeno risolve pertanto interamente i problemi di natura economica legati all’impiego di quest’ultimo quale catalizzatore di idroconversione di oli pesanti. • the accumulation factor can rise to values of 30 and more, which involves a drastic reduction in the quantities of catalyst to be dosed. A molybdenum dosage of 40 ppm with respect to the feed feed results in a molybdenum concentration in the purge liquid of 1200 ppm, which corresponds to a molybdenum concentration in the reaction medium of 1000 ppm. The ability to operate with high accumulation factors while preserving, at the same time, the catalytic activity of molybdenum therefore entirely solves the economic problems associated with the use of the latter as a catalyst for the hydroconversion of heavy oils.

Sulla base della descrizione fornita per un esempio di realizzazione preferito, è ovvio che alcuni cambiamenti possono essere introdotti dal tecnico del ramo senza con ciò uscire dall’ambito dell’invenzione come definito dalle seguenti rivendicazioni. Based on the description provided for a preferred embodiment example, it is obvious that some changes can be introduced by the person skilled in the art without thereby departing from the scope of the invention as defined by the following claims.

Claims

R I V E N D I C AZ I O N I 1. Sistema di idroconversione di oli pesanti in un unico stadio di reazione comprendente: • un reattore (4) a catalizzatore disperso; · una prima linea (3) di alimentazione di detto reattore (4) con olio pesante o con una frazione di olio pesante avente un punto di ebollizione, alla pressione atmosferica, superiore a 540 °C; • una seconda linea (1) di alimentazione di detto reattore (4) con un primo gas includente idrogeno; · una terza linea (2) di alimentazione di detto reattore (4) con un catalizzatore di idroconversione, detto reattore (4) contenendo liquido di reazione includente: - una fase liquida comprendente: > una frazione di detto olio pesante non convertita; > prodotti di idroconversione allo stato liquido; - una fase gassosa comprendente: > una quantità di detto primo gas non reagito; > prodotti di idroconversione allo stato gassoso e allo stato vapore; - solidi generatisi in reazione dispersi in detta fase liquida; - detto catalizzatore di idroconversione disperso in detta fase liquida, detto liquido di reazione originando un effluente bifasico all’atto di una fuoriuscita dello stesso dalla testa di detto reattore (4); • un separatore (11) idoneo a separare detta fase liquida, unitamente a detti solidi e a detto catalizzatore in essa dispersi, da detta fase gassosa di detto effluente bifasico; • una quarta linea (23) di prelievo di detto effluente bifasico da una parte superiore di detto reattore (4), e di immissione di detto effluente bifasico in detto separatore (11); • un primo stadio (15) di depressurizzazione, a valore atmosferico, e successiva distillazione, detto primo stadio (15) includendo almeno un serbatoio depressurizzatore ed una colonna di distillazione; • una quinta linea (14) di prelievo, da detto separatore (11), di detta fase liqui da, unitamente a detti solidi e a detto catalizzatore in essa dispersi, e di immissione di detta fase liquida in detto primo stadio (15); • un secondo stadio (25) di concentrazione per distillazione sottovuoto, detto secondo stadio (25) includendo una colonna da vuoto; · una sesta linea (24) di prelievo da detto primo stadio (15) di un primo residuo dello stesso, e di immissione di detto primo residuo in detto secondo stadio (25); • una settima linea (20) di prelievo da detto secondo stadio (25) di un secondo residuo dello stesso, e di immissione di detto secondo residuo in detto reattore (4); • un’ottava (19) linea di prelievo, almeno parziale, da detta settima linea (20) di un flusso in cui sono dispersi solidi generatisi in reazione, detto sistema di idroconversione essendo caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: · mezzi (5) di degasaggio di detto liquido di reazione almeno parzialmente alloggiati all’interno di detto reattore (4) in corrispondenza della parte superiore dello stesso; • una nona linea (6, 8) di prelievo da detti mezzi di degasaggio (5) di liquido di reazione degasato e di immissione di detto liquido di reazione degasato in detto separatore (11 ) in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso. R I V E N D I C AZ I O N I 1. Hydroconversion system of heavy oils in a single reaction stage comprising: • a dispersed catalyst reactor (4); A first line (3) for feeding said reactor (4) with heavy oil or with a fraction of heavy oil having a boiling point, at atmospheric pressure, higher than 540 ° C; A second line (1) for feeding said reactor (4) with a first gas including hydrogen; A third line (2) for feeding said reactor (4) with a hydroconversion catalyst, said reactor (4) containing reaction liquid including: - a liquid phase comprising: > an unconverted fraction of said heavy oil; > liquid state hydroconversion products; - a gas phase comprising: > a quantity of said first unreacted gas; > hydroconversion products in the gaseous and vapor states; - solids generated in reaction dispersed in said liquid phase; - said hydroconversion catalyst dispersed in said liquid phase, said reaction liquid originating a biphasic effluent upon its release from the head of said reactor (4); • a separator (11) suitable for separating said liquid phase, together with said solids and said catalyst dispersed therein, from said gaseous phase of said biphasic effluent; • a fourth line (23) for withdrawing said biphasic effluent from an upper part of said reactor (4), and for introducing said biphasic effluent into said separator (11); • a first stage (15) of depressurization, at atmospheric value, and subsequent distillation, said first stage (15) including at least a depressurizer tank and a distillation column; A fifth line (14) for withdrawing said liquid phase from said separator (11), together with said solids and said catalyst dispersed therein, and for introducing said liquid phase into said first stage (15); • a second concentration stage (25) by vacuum distillation, called second stage (25) including a vacuum column; A sixth line (24) for withdrawing a first residue from said first stage (15) and for introducing said first residue into said second stage (25); • a seventh line (20) for withdrawing a second residue from said second stage (25) and introducing said second residue into said reactor (4); • an eighth (19) withdrawal line, at least partial, from said seventh line (20) of a flow in which solids generated in reaction are dispersed, said hydroconversion system being characterized in that it further comprises: · Means (5) for degassing said reaction liquid at least partially housed inside said reactor (4) at the top of the same; • a ninth line (6, 8) for withdrawing degassed reaction liquid from said degassing means (5) and for introducing said degassed reaction liquid into said separator (11) at a lower part thereof.

2. Sistema di idroconversione secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detti mezzi di degasaggio comprendono un degasatoreconvogliatore (5) conformato, almeno parzialmente, come un cilindro-conico includente una parete cilindrica sovrastante una parete conica, il diametro esterno di detta parete cilindrica essendo almeno 0,71 volte il diametro interno di detto reattore (4). 2. Hydroconversion system according to claim 1, characterized in that said degassing means comprise a conveyor degasser (5) shaped, at least partially, as a cylindrical-conical including a cylindrical wall overlying a conical wall, the external diameter of said cylindrical wall being at least 0.71 times the internal diameter of said reactor (4).

3. Sistema di idroconversione secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto catalizzatore di idroconversione comprende molibdeno, detto sistema di idroconversione comprendendo inoltre: · una decima linea (26) in cui confluiscono dette prima (3) e settima linea (20), detto olio pesante e detto secondo residuo, quest’ultimo privato di detto flusso in cui sono dispersi detti solidi generatisi in reazione, essendo immettibili in detto reattore (4) attraverso detta decima linea (26); • mezzi (9) di scambio termico tra: - detto liquido di reazione degasato in uscita da detto reattore (4) attraverso detta nona linea (6, 8) e - detto olio pesante e detto secondo residuo in ingresso in detto reattore (4) attraverso detta decima linea (26), e/o un fluido di raffreddamento; • un’undicesima linea (27) di immissione di un secondo gas includente idrogeno in detto separatore (11) in corrispondenza della parte inferiore dello stesso; • primi mezzi di distribuzione di detto secondo gas in una sezione trasversale di detto separatore (11), detti primi mezzi di distribuzione essendo collegati a detta undicesima linea (27) ed essendo alloggiati, almeno parzialmente, all’interno di detto separatore (11) al di sotto di una zona in cui detto liquido di reazione degasato è immettibile in detto separatore (11 ); • una dodicesima linea (30) di immissione di un terzo gas includente idrogeno in detto serbatoio depressurizzatore in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso; • secondi mezzi di distribuzione di detto terzo gas in una sezione trasversale di detto serbatoio depressurizzatore, detti secondi mezzi di distribuzione essendo collegati a detta dodicesima linea (30); • una tredicesima linea (31) di immissione di un quarto gas includente idrogeno in detta colonna di distillazione in corrispondenza di una parte inferiore della stessa; · terzi mezzi di distribuzione di detto quarto gas in una sezione trasversale di detta colonna di distillazione, detti terzi mezzi di distribuzione essendo collegati a detta tredicesima linea (31); • una quattordicesima linea (32) di immissione di un quinto gas includente idrogeno in detta decima linea (26), detto quinto gas essendo immettibile da detta quattordicesima linea (32) in detta decima linea (26) a monte di detti mezzi di scambio termico (9); • mezzi di dispersione di detto quinto gas in detta decima linea (26). 3. Hydroconversion system according to claim 1, characterized in that said hydroconversion catalyst comprises molybdenum, said hydroconversion system further comprising: A tenth line (26) in which said first (3) and seventh line (20), said heavy oil and said second residue converge, the latter deprived of said flow in which said solids generated in reaction are dispersed, being injected into said reactor (4) through said tenth line (26); • means (9) of heat exchange between: - said degassed reaction liquid leaving said reactor (4) through said ninth line (6, 8) And - said heavy oil and said second residue entering said reactor (4) through said tenth line (26), and / or a cooling fluid; • an eleventh line (27) for the inlet of a second gas including hydrogen in said separator (11) at the bottom of the same; First distribution means of said second gas in a cross section of said separator (11), said first distribution means being connected to said eleventh line (27) and being housed, at least partially, inside said separator (11) below a zone in which said degassed reaction liquid can be fed into said separator (11); • a twelfth line (30) for inlet of a third gas including hydrogen in said depressurizer tank in correspondence with a lower part of the same; Second distribution means of said third gas in a cross section of said depressurizer tank, said second distribution means being connected to said twelfth line (30); • a thirteenth line (31) for introducing a fourth gas including hydrogen into said distillation column at a lower part of the same; Third distribution means of said fourth gas in a cross section of said distillation column, said third distribution means being connected to said thirteenth line (31); • a fourteenth line (32) for inlet of a fifth gas including hydrogen in said tenth line (26), said fifth gas being injected from said fourteenth line (32) into said tenth line (26) upstream of said heat exchange means (9); • dispersion means of said fifth gas in said tenth line (26).

4. Sistema di idroconversione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: • una quindicesima linea di alimentazione di detta colonna da vuoto con un composto in grado di rilasciare idrogeno quando viene a contatto con molibdenite. 4. Hydroconversion system according to claim 3, characterized in that it further comprises: • a fifteenth feed line of said vacuum column with a compound capable of releasing hydrogen when it comes into contact with molybdenite.

5. Metodo di idroconversione di oli pesanti in un unico stadio di reazione comprendente i seguenti passi: a) alimentare un reattore (4) a catalizzatore disperso con: - olio pesante o una frazione di olio pesante avente un punto di ebollizione, alla pressione atmosferica, superiore a 540 °C; - un primo gas includente idrogeno; - un catalizzatore di idroconversione, generandosi all’interno di dettoreattore (4) un liquido di reazione includente: - una fase liquida comprendente: > una frazione di detto olio pesante non convertita; > prodotti di idroconversione allo stato liquido; - una fase gassosa comprendente: > una quantità di detto primo gas non reagito; > prodotti di idroconversione allo stato gassoso e allo stato vapore; - solidi generatisi in reazione dispersi in detta fase liquida; - detto catalizzatore di idroconversione disperso in detta fase liquida, detto liquido di reazione originando un effluente bifasico all’atto di una fuoriuscita dello stesso dalla testa di detto reattore (4); b) prelevare detto effluente bifasico da una parte superiore di detto reattore (4) e separare, mediante un separatore (11), detta fase liquida, unitamente a detti solidi e a detto catalizzatore in essa dispersi, da detta fase gassosa di detto effluente bifasico; c) sottoporre detta fase liquida, unitamente a detti solidi e a detto catalizzatore in essa dispersi, a depressurizzazione atmosferica e successiva distillazione rispettivamente mediante almeno un serbatoio depressurizzatore ed una colonna di distillazione; d) sottoporre a concentrazione per distillazione sottovuoto un primo residuo di detta colonna di distillazione mediante una colonna da vuoto; e) immettere in detto reattore (4) un secondo residuo della concentrazione per distillazione sottovuoto, solidi generatisi in reazione venendo prelevati da detto secondo residuo prima che lo stesso venga immesso in detto reattore (4), detto metodo di idroconversione essendo caratterizzato dal fatto che: • detto reattore (4) opera ad una temperatura compresa tra 380 °C e 430 °C, e ad una pressione compresa tra 10 MPa e 30 MPa; in aggiunta a ciò: · al passo b), una quantità di liquido di reazione venendo degasata all’interno di detto reattore (4) e liquido di reazione degasato venendo immesso in detto separatore (11), al passo c) venendo sottoposto a depressurizzazione anche detto liquido di reazione degasato raccolto al fondo di detto separatore (11) unitamente a detta fase liquida; · al passo e), detto secondo residuo venendo immesso in detto reattore (4) ad una portata unitaria almeno pari a 0,5 x Vs x H, ove Vs è la velocità spaziale con cui, al passo a), detto olio pesante viene immesso in detto reattore (4) ed H è l’altezza di detto reattore (4). 5. Method of hydroconversion of heavy oils in a single reaction stage comprising the following steps: a) feeding a dispersed catalyst reactor (4) with: - heavy oil or a fraction of heavy oil having a boiling point, at atmospheric pressure, above 540 ° C; - a first gas including hydrogen; - a hydroconversion catalyst, generating a reaction liquid within the dectoreactor (4) including: - a liquid phase comprising: > an unconverted fraction of said heavy oil; > liquid state hydroconversion products; - a gas phase comprising: > a quantity of said first unreacted gas; > hydroconversion products in the gaseous and vapor states; - solids generated in reaction dispersed in said liquid phase; - said hydroconversion catalyst dispersed in said liquid phase, said reaction liquid originating a biphasic effluent upon its release from the head of said reactor (4); b) taking said biphasic effluent from an upper part of said reactor (4) and separating, by means of a separator (11), said liquid phase, together with said solids and said catalyst dispersed therein, from said gaseous phase of said biphasic effluent; c) subjecting said liquid phase, together with said solids and said catalyst dispersed therein, to atmospheric depressurization and subsequent distillation respectively by means of at least one depressurizer tank and a distillation column; d) subjecting a first residue of said distillation column to concentration by distillation under vacuum by means of a vacuum column; e) introducing a second residue of the concentration into said reactor (4) by vacuum distillation, solids generated in reaction by being withdrawn from said second residue before it is introduced into said reactor (4), said hydroconversion method being characterized by the fact that: • said reactor (4) operates at a temperature comprised between 380 ° C and 430 ° C, and at a pressure comprised between 10 MPa and 30 MPa; in addition to that: In step b), a quantity of reaction liquid being degassed inside said reactor (4) and degassed reaction liquid being introduced into said separator (11), in step c) also said reaction liquid being subjected to depressurization degassed collected at the bottom of said separator (11) together with said liquid phase; In step e), said second residue being introduced into said reactor (4) at a unit flow rate at least equal to 0.5 x Vs x H, where Vs is the space velocity with which, in step a), said heavy oil is fed into said reactor (4) and H is the height of said reactor (4).

6. Metodo di idroconversione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che, al passo b), il degasaggio di detto liquido di reazione avvenendo mediante un degasatore-convogliatore (5) conformato, almeno parzialmente, come un cilindro-conico includente una parete cilindrica sovrastante una parete conica, detto degasatore-convogliatore (5) essendo collegato ad un tubo discendente (6) per l’immissione di detto liquido di reazione degasato in detto separatore (11), l’immissione di detto liquido di reazione degasato in detto separatore (11) venendo regolata in modo che il livello di detto liquido di reazione degasato in detto tubo discendente (6) sia mantenuto all’interno del tubo stesso. 6. Hydroconversion method according to claim 5, characterized in that, in step b), the degassing of said reaction liquid by means of a degasser-conveyor (5) shaped, at least partially, as a cylindrical-conical wall including a cylindrical wall above a conical wall, said degasser-conveyor (5) being connected to a descending tube (6) for the introduction of said degassed reaction liquid into said separator (11), the introduction of said degassed reaction liquid into said separator (11) being adjusted so that the level of said degassed reaction liquid in said descending tube (6) is kept inside the tube itself.

7. Metodo di idroconversione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto catalizzatore di idroconversione comprende molibdeno e, in aggiunta a ciò, al passo b): • detto liquido di reazione degasato viene raffreddato, prima di un’immissione dello stesso in detto separatore (11), in modo che la temperatura della fase liquida al fondo di detto separatore (11), alla medesima pressione a cui opera detto reattore (4), sia inferiore di almeno 20 °C alla temperatura a cui opera detto reattore (4) e sia compresa tra 340 °C e 410 °C, e • un secondo gas includente idrogeno viene immesso in detto separatore (11) in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso ad una velocità superficiale compresa tra 0,01 cm/s e 1 cm/s, al passo c), un terzo gas includente idrogeno venendo immesso in detto serbatoio depressurizzatore in corrispondenza di una parte inferiore dello stesso, detto terzo gas venendo inoltre distribuito in una sezione trasversale di detto serbatoio depressurizzatore, al passo c), un quarto gas includente idrogeno venendo immesso in detta colonna di distillazione in corrispondenza di una parte inferiore della stessa, detto quarto gas venendo inoltre distribuito in una sezione trasversale di detta colonna di distillazione, al passo e), un quinto gas includente idrogeno venendo immesso e disperso in detto olio pesante e in detto secondo residuo prima che detto olio pesante e detto secondo residuo vengano alimentati a detto reattore (4). 7. Hydroconversion method according to claim 5, characterized in that said hydroconversion catalyst comprises molybdenum and, in addition to this, in step b): • said degassed reaction liquid is cooled, before its introduction into said separator (11), so that the temperature of the liquid phase at the bottom of said separator (11), at the same pressure at which said reactor (4 ), is at least 20 ° C lower than the temperature at which said reactor (4) operates and is between 340 ° C and 410 ° C, And • a second gas including hydrogen is introduced into said separator (11) at a lower part of the same at a surface speed between 0.01 cm / s and 1 cm / s, in step c), a third gas including hydrogen being introduced into said depressurizer tank at a lower part of the same, said third gas being further distributed in a cross section of said depressurizer tank, in step c), a fourth gas including hydrogen being introduced into said distillation column at a lower part thereof, said fourth gas being further distributed in a cross section of said distillation column, in step e), a fifth gas including hydrogen is introduced and dispersed in said heavy oil and in said second residue before said heavy oil and said second residue are fed to said reactor (4).

8. Metodo di idroconversione secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che, al passo b), detto liquido di reazione degasato viene raffreddato, prima di un’immissione dello stesso in detto separatore (11), in modo che la temperatura di detta fase liquida al fondo di detto separatore (11), alla medesima pressione a cui opera detto reattore (4), diminuisca così da essere compresa tra 340 °C e 370 °C. 8. Hydroconversion method according to claim 7, characterized in that, in step b), said degassed reaction liquid is cooled, before its introduction into said separator (11), so that the temperature of said phase liquid at the bottom of said separator (11), at the same pressure at which said reactor (4) operates, decreases so as to be between 340 ° C and 370 ° C.

9. Metodo di idroconversione secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che, al passo d), un composto in grado di rilasciare idrogeno quando viene a contatto con molibdenite viene immesso in un liquido presente in detta colonna da vuoto. 9. Hydroconversion method according to claim 7 or 8, characterized in that, in step d), a compound capable of releasing hydrogen when it comes into contact with molybdenite is introduced into a liquid present in said vacuum column.

10. Metodo di idroconversione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il fattore di accumulo è non inferiore a 30.10. Hydroconversion method according to claim 5, characterized in that the accumulation factor is not less than 30.