La présente invention concerne un procédé de production d’oléfines à partir de fractions lourdes d'hydrocarbures contenant entre autre des impuretés soufrées, des métaux et des asphaltènes.The present invention relates to a process for the production of olefins from heavy hydrocarbon fractions containing, among other things, sulfur impurities, metals and asphaltenes.
L’amélioration des motorisations et l’électrification progressive d’une partie des véhicules ont entrainé une évolution de la demande en produits pétroliers avec une tendance à réduire la croissance de la demande en carburants. A l’inverse, la croissance de la demandes en bases pétrochimiques et notamment en oléfines est plus soutenue. L’éthylène et le propylène sont par exemple des oléfines très recherchées car elle sont des intermédiaires essentiels pour de nombreux produits pétrochimiques tels le polyéthylène ou encore le polypropylène. Il y a donc un intérêt à intégrer davantage les sites de raffinage et les sites pétrochimiques existants, à remodeler les sites de raffinage de manière à produire au moins en partie des bases pétrochimiques, ou à concevoir de nouveaux schémas intégrés de raffinage-pétrochimie ou encore à concevoir des sites où la majeure partie du brut ou la totalité est convertie en bases pétrochimiques.The improvement of engines and the gradual electrification of some vehicles have led to a change in demand for petroleum products with a tendency to reduce the growth in demand for fuels. Conversely, the growth in demand for petrochemical bases and in particular for olefins is more sustained. Ethylene and propylene are, for example, highly sought-after olefins because they are essential intermediates for many petrochemical products such as polyethylene or polypropylene. There is therefore an interest in further integrating refining sites and existing petrochemical sites, in remodeling refining sites so as to produce at least part of petrochemical bases, or in designing new integrated refining-petrochemical schemes or even to design sites where most or all of the crude is converted into petrochemical bases.
Le principal procédé permettant la conversion de fractions lourdes hydrocarbonées en oléfines à haut rendement est le vapocraquage. La production des oléfines recherchées s’accompagne de co-produits, notamment de composés aromatiques et d’huile de pyrolyse qui nécessitent des étapes de purification. De plus, la sélectivité en oléfines recherchées est fortement dépendante de la qualité des charges introduite dans l’étape de vapocraquage. Il y a donc un intérêt à identifier de nouveaux procédés permettant la production d’oléfines à partir de fractions lourdes hydrocarbonées de manière plus efficace, rentable et indépendante de la fraction hydrocarbonée lourde traitée.The main process allowing the conversion of heavy hydrocarbon fractions into high-yield olefins is steam cracking. The production of the desired olefins is accompanied by co-products, in particular aromatic compounds and pyrolysis oil which require purification steps. In addition, the selectivity for the desired olefins is highly dependent on the quality of the feeds introduced in the steam cracking step. There is therefore an interest in identifying new processes allowing the production of olefins from heavy hydrocarbon fractions more efficiently, cost-effectively and independently of the heavy hydrocarbon fraction treated.
Avantageusement, le procédé selon l’invention permet d’optimiser les propriétés des fractions qui vont être introduites à l’étape de vapocraquage et ainsi maximiser les rendements en oléfines d’intérêt lors de l’étape de vapocraquage.Advantageously, the process according to the invention makes it possible to optimize the properties of the fractions which will be introduced in the steam cracking step and thus maximize the yields of olefins of interest during the steam cracking step.
Dans les procédés de traitement de fractions lourdes d'hydrocarbures, l’hydrotraitement de résidu en lit fixe permet d’éliminer une partie des contaminants de la charge, notamment les métaux, le soufre et les asphaltènes.In processes for the treatment of heavy hydrocarbon fractions, the residue hydrotreating in a fixed bed makes it possible to eliminate part of the contaminants from the feed, in particular metals, sulfur and asphaltenes.
Il est également connu de réaliser des opérations de désasphaltage. Le désasphaltage permet de séparer une fraction asphalte riche en asphaltènes appelée pitch selon la terminologie anglo-saxonne d’une fraction huile désasphaltée, appelée DAO pour “DeAsphalted Oil” selon la terminologie anglo-saxonne, à teneur fortement réduite en asphaltènes, facilitant ainsi sa valorisation par craquage catalytique ou hydrocraquage.It is also known to carry out deasphalting operations. Deasphalting makes it possible to separate an asphalt fraction rich in asphaltenes called pitch according to the Anglo-Saxon terminology from a deasphalted oil fraction, called DAO for “DeAsphalted Oil” according to the Anglo-Saxon terminology, with a strongly reduced content of asphaltenes, thus facilitating its upgrading by catalytic cracking or hydrocracking.
Les produits de conversion et plus particulièrement les coupes lourdes issues des procédés de conversion telles les huiles déasphaltées et les distillats sous vide sont difficilement traitables directement dans une étape de vapocraquage. La présence de fortes teneurs en composés naphténiques et aromatiques conduit à une forte baisse des rendements en oléfines d’intérêt, à une hausse du rendement en huile de pyrolyse et à un cokage accru des tubes des fours de vapocraquage ce qui nuit à l’opérabilité. Il est donc nécessaire d’améliorer l’opérabilité de l’étape de vapocraquage afin de produire des oléfines avec de bon rendement.Conversion products and more particularly heavy cuts from conversion processes such as deasphalted oils and vacuum distillates are difficult to treat directly in a steam cracking step. The presence of high levels of naphthenic and aromatic compounds leads to a sharp drop in the yields of olefins of interest, to an increase in the yield of pyrolysis oil and to increased coking of the tubes of the steam cracking furnaces, which is detrimental to operability. . It is therefore necessary to improve the operability of the steam cracking step in order to produce olefins with good yield.
La présente invention vise à surmonter les problèmes exposés ci-dessus, et notamment à fournir un procédé permettant une production flexible d’oléfines et optimisée à partir de charges hydrocarbonées lourdes de manière à améliorer la rentabilité du procédé de production d’oléfines.The present invention aims to overcome the problems set out above, and in particular to provide a process allowing flexible and optimized production of olefins from heavy hydrocarbon feedstocks so as to improve the profitability of the process for producing olefins.
Ainsi, la demanderesse a mis au point un nouveau procédé de production d’oléfines comprenant une étape d’hydrotraitement de résidus en lit fixe, une étape de désasphaltage pour produire une fraction DAO et une fraction asphalte, une étape d’hydrocraquage en lit fixe, une étape d’extraction pour produire un raffinat et une fraction riche en aromatiques et une étape de vapocraquage dudit raffinat.Thus, the applicant has developed a new process for the production of olefins comprising a step of hydrotreating residues in a fixed bed, a step of deasphalting to produce a DAO fraction and an asphalt fraction, a step of hydrocracking in a fixed bed , an extraction step to produce a raffinate and a fraction rich in aromatics and a steam cracking step of said raffinate.
Le procédé selon la présente invention présente les avantages suivants :The method according to the present invention has the following advantages:
La valorisation de fraction lourde en intermédiaires pétrochimiques essentielsValorisation of heavy fraction into essential petrochemical intermediates
Une production d’oléfines à partir de fraction lourde avec un bon rendement,A production of olefins from heavy fraction with a good yield,
La diminution du coût de production d’oléfine,The reduction in the cost of olefin production,
Une flexibilité du procédé permettant de traiter toutes fractions lourdes quelques soient leurs origines,A flexibility of the process allowing to treat all heavy fractions whatever their origins,
- l’enchaînement d’une étape d’hydrotraitement de résidus et d’une étape de désasphaltage permettant une conversion profonde de la fraction résiduelle et notamment des asphaltènes,- the sequence of a residue hydrotreatment step and a deasphalting step allowing deep conversion of the residual fraction and in particular of the asphaltenes,
- la limitation de la formation de coke lors de ladite étape de vapocraquage.- limiting the formation of coke during said steam cracking step.
L’objet de la présente invention concerne un procédé de production d’oléfines à partir d’une charge 1 hydrocarbonée ayant une teneur en soufre d'au moins 0,1 % poids, une température initiale d'ébullition d'au moins 180°C et une température finale d'ébullition d'au moins 600°C, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :The object of the present invention relates to a process for the production of olefins from a hydrocarbon feedstock 1 having a sulfur content of at least 0.1% by weight, an initial boiling temperature of at least 180° C and a final boiling temperature of at least 600°C, said method comprising the following steps:
a) une étape d’hydrotraitement réalisée dans un réacteur en lit fixe dans lequel ladite charge hydrocarbonée lourde 1 en présence d’hydrogène sont mis en contact en présence d’un catalyseur d’hydrotraitement, ladite étape permettant l’obtention d’un effluent 3 ;a) a hydrotreatment stage carried out in a fixed bed reactor in which said heavy hydrocarbon feedstock 1 in the presence of hydrogen is brought into contact in the presence of a hydrotreatment catalyst, said stage making it possible to obtain an effluent 3;
b) une étape de séparation de l’effluent 3 issu de l’étape a) d’hydrotraitement en une fraction gazeuse 4, une fraction 11 comprenant des composés ayant une température d’ébullition compris entre 350 et 520°C et une fraction liquide résidu sous vide 5 comprenant des composés ayant un point d’ébullition d’au moins 520°C,b) a stage of separation of the effluent 3 resulting from stage a) of hydrotreatment into a gaseous fraction 4, a fraction 11 comprising compounds having a boiling point of between 350 and 520° C. and a liquid fraction vacuum residue 5 comprising compounds having a boiling point of at least 520°C,
c) une étape de désasphaltage par extraction liquide-liquide de la fraction résidu sous vide 5 issue de l’étape b) de séparation, ladite étape c) étant mise en œuvre au moyen d’un solvant 6 ou d’un mélange de solvants permettant d’obtenir d’une part une fraction 7 comprenant de l’asphalte, et une fraction huile désasphaltée 8,c) a step of deasphalting by liquid-liquid extraction of the residue fraction under vacuum 5 resulting from step b) of separation, said step c) being implemented by means of a solvent 6 or a mixture of solvents making it possible to obtain on the one hand a fraction 7 comprising asphalt, and a deasphalted oil fraction 8,
d) une étape d’extraction des aromatiques d’au moins une partie de la fraction huile désasphaltée 8 issue de l’étape c) de désasphaltage, permettant l’obtention d’une fraction extrait 13 et une fraction raffinat 10,d) a step for extracting the aromatics from at least part of the deasphalted oil fraction 8 from step c) deasphalting, making it possible to obtain an extract fraction 13 and a raffinate fraction 10,
e) une étape e) d’hydrocraquage en lit fixe d’au moins une partie de la fraction 11 issue de l’étape b) de séparation et d’au moins une partie de la fraction extrait 13 issue de l’étape d’extraction d) en présence d’un catalyseur d’hydrocraquage, permettant l’obtention d’un effluent 14,e) a step e) of fixed bed hydrocracking of at least part of the fraction 11 resulting from the separation step b) and of at least part of the extract fraction 13 resulting from the step of extraction d) in the presence of a hydrocracking catalyst, making it possible to obtain an effluent 14,
f) une étape de séparation de l’effluent 14 issu de l’étape e) d’hydrocraquage en lit fixe en au moins une fraction gazeuse 15 et au moins une fraction liquide 16,f) a step for separating the effluent 14 from step e) of fixed-bed hydrocracking into at least one gaseous fraction 15 and at least one liquid fraction 16,
g) une étape g) de vapocraquage de la fraction raffinat 10 issue de l’étape d) d’extraction et de la fraction liquide 16 issue de l’étape f) de séparation comportant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350°C, permettant l’obtention d’un effluent 17,g) a step g) of steam cracking the raffinate fraction 10 from step d) of extraction and the liquid fraction 16 from step f) of separation comprising compounds having a boiling point below 350 °C, allowing an effluent of 17 to be obtained,
h) une étape de séparation de l’effluent 17 issu de l’étape g) de vapocraquage permettant l’obtention d’au moins une fraction 18 comprenant d’hydrogène, d’une fraction 19 comprenant d’éthylène, d’une fraction 20 comprenant de propylène et d’une fraction 21 comprenant de l’huile de pyrolyse.h) a stage of separation of the effluent 17 resulting from stage g) of steam cracking making it possible to obtain at least a fraction 18 comprising hydrogen, a fraction 19 comprising ethylene, a fraction 20 comprising propylene and a fraction 21 comprising pyrolysis oil.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape b) de séparation comprend une distillation sous vide permettant l’obtention d’au moins une fraction distillat sous vide 11 et au moins une fraction résidu sous vide 5.In a preferred embodiment, step b) of separation comprises vacuum distillation making it possible to obtain at least one vacuum distillate fraction 11 and at least one vacuum residue fraction 5.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape b) de séparation comprend en amont de la distillation sous vide, une distillation atmosphérique permettant l’obtention d’au moins une fraction distillat atmosphérique 22 et au moins une fraction résidu atmosphérique, ladite fraction résidu atmosphérique étant envoyé dans ladite distillation sous vide permettant l’obtention d’au moins une fraction distillat sous vide 11 et au moins une fraction résidu sous vide 5.In a preferred embodiment, step b) of separation comprises, upstream of the vacuum distillation, an atmospheric distillation making it possible to obtain at least one atmospheric distillate fraction 22 and at least one atmospheric residue fraction, said residue fraction atmospheric being sent to said vacuum distillation allowing the production of at least one vacuum distillate fraction 11 and at least one vacuum residue fraction 5.
Dans un mode de réalisation préféré, la totalité de la fraction résidu 5 issue de l’étape b) est envoyée à l’étape c) de désasphaltage.In a preferred embodiment, all of the residue fraction 5 from step b) is sent to step c) of deasphalting.
Dans un mode de réalisation préféré, le solvant 6 utilisé à l’étape c) est un solvant apolaire composé à au moins 80% en volume d'hydrocarbure(s) saturé(s) comprenant un nombre de carbone compris entre 3 et 7.In a preferred embodiment, the solvent 6 used in step c) is an apolar solvent composed of at least 80% by volume of saturated hydrocarbon(s) comprising a carbon number of between 3 and 7.
Dans un mode de réalisation préféré, une partie d’une fraction distillat 22 issue de l’étape b) de séparation, est introduite à l’étape d) d’extraction des aromatiques.In a preferred embodiment, part of a distillate fraction 22 resulting from stage b) of separation, is introduced into stage d) of extraction of the aromatics.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape d) d’extraction des aromatiques est réalisée sur des fractions ayant une température d’ébullition supérieure à 180°C.In a preferred embodiment, step d) of extraction of the aromatics is carried out on fractions having a boiling point above 180°C.
Dans un mode de réalisation préféré, les composés extraits lors de l’étape d) ont un point d'ébullition supérieur au point d'ébullition du solvant 6 utilisé.In a preferred embodiment, the compounds extracted during step d) have a boiling point higher than the boiling point of the solvent 6 used.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape e) d’hydrocraquage est opérée de manière à obtenir un rendement en composés liquides ayant une température d’ébullition inférieure à 220°C supérieur à 50% en poids de la charge en entrée de l’étape e) d’hydrocraquage.In a preferred embodiment, step e) of hydrocracking is carried out in such a way as to obtain a yield of liquid compounds having a boiling point below 220° C. greater than 50% by weight of the input charge of the step e) hydrocracking.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape de séparation f) comprend au moins une distillation atmosphérique permettant l’obtention d’au moins une fraction distillat atmosphérique 16 comportant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350°C et une fraction liquide comprenant du distillat sous vide comportant des composés ayant une température d’ébullition supérieure à 350°C.In a preferred embodiment, separation step f) comprises at least one atmospheric distillation making it possible to obtain at least one atmospheric distillate fraction 16 comprising compounds having a boiling point below 350° C. and a fraction liquid comprising vacuum distillate comprising compounds having a boiling point above 350°C.
Dans un mode de réalisation préféré, la fraction distillat atmosphérique 16 et la fraction comprenant du distillat sous vide sont envoyées vers l’étape g) de vapocraquage.In a preferred embodiment, the atmospheric distillate fraction 16 and the fraction comprising vacuum distillate are sent to stage g) of steam cracking.
Dans un mode de réalisation préféré, une partie d’une fraction comprenant des composés ayant une température d’ébullition entre 80 de 180°C issue de l’étape b) de séparation est introduite à l’étape g) de vapocraquage.In a preferred embodiment, part of a fraction comprising compounds having a boiling point between 80 and 180° C. resulting from stage b) of separation is introduced into stage g) of steam cracking.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape g) de vapocraquage est réalisée dans au moins un four de pyrolyse à une température comprise entre 700 et 900°C, sous une pression comprise entre 0,05 et 0,3 MPa durant un temps de séjour inférieur ou égal à 1,0 seconde.In a preferred embodiment, step g) of steam cracking is carried out in at least one pyrolysis furnace at a temperature of between 700 and 900° C., under a pressure of between 0.05 and 0.3 MPa for a time dwell less than or equal to 1.0 seconds.
Dans un mode de réalisation préféré, les coupes riches en composés saturés issus des gaz légers ou de l’essence de pyrolyse issu de l’étape h) de séparation peuvent être recyclés vers l’étape g) de vapocraquage.In a preferred embodiment, the cuts rich in saturated compounds from the light gases or from the pyrolysis gasoline from stage h) of separation can be recycled to stage g) of steam cracking.
Dans un mode de réalisation préféré, la fraction huile de pyrolyse 21 est soumise à une étape additionnelle de séparation de manière à obtenir une huile de pyrolyse légère comprenant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350 °C et une huile de pyrolyse lourde comprenant des composés ayant une température d’ébullition supérieure à 350°C. Ladite huile de pyrolyse légère est injectée en amont de l’étape e) d’hydrocraquage, et ladite huile de pyrolyse lourde est injectée en amont de l’étape a) d’hydrotraitement et/ou de l’étape c) de désasphaltage.In a preferred embodiment, the pyrolysis oil fraction 21 is subjected to an additional separation step so as to obtain a light pyrolysis oil comprising compounds having a boiling point below 350° C. and a heavy pyrolysis oil including compounds having a boiling point above 350°C. Said light pyrolysis oil is injected upstream of stage e) hydrocracking, and said heavy pyrolysis oil is injected upstream of stage a) hydrotreatment and/or stage c) deasphalting.
Liste des figuresList of Figures
Il est précisé que, dans toute cette description, l’expression « compris(e) entre … et … », « inférieur(e) à… » ou « supérieur(e) à » doit s’entendre comme incluant les bornes citées.It is specified that, throughout this description, the expression "between ... and ...", "less than ..." or "greater than" must be understood as including the limits mentioned.
Dans le sens de la présente invention, les différents modes de réalisation présentés peuvent être utilisés seul ou en combinaison les uns avec les autres, sans limitation de combinaison.Within the meaning of the present invention, the various embodiments presented can be used alone or in combination with each other, without limitation of combination.
Dans la suite de la description, il est fait référence à la figure 1 qui illustre un exemple de mise en œuvre du procédé de production d’oléfines à partir de charges hydrocarbonées lourdes selon l’invention. La mention des éléments référencés à la figure 1 dans la suite de la description permet une meilleure compréhension de l’invention, sans que celle-ci ne se limite à l’exemple particulier illustré à la figure 1.In the following description, reference is made to Figure 1 which illustrates an example of implementation of the process for producing olefins from heavy hydrocarbon feedstocks according to the invention. The mention of the elements referenced in Figure 1 in the following description allows a better understanding of the invention, without it being limited to the particular example illustrated in Figure 1.
Tel que représenté à la figure 1, le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes :As shown in Figure 1, the method according to the invention comprises the following steps:
- une étape a) d’hydrotraitement de la charge hydrocarbonée lourde 1, en présence d’un gaz riche en hydrogène 2 dans au moins un réacteur en lit fixe comportant un catalyseur d’hydrotraitement- a step a) of hydrotreating the heavy hydrocarbon charge 1, in the presence of a hydrogen-rich gas 2 in at least one fixed-bed reactor comprising a hydrotreating catalyst
- une étape b) de séparation de l’effluent 3 issu de l’étape a) d’hydrotraitement permettant d’obtenir au moins une fraction 4 comprenant de l’hydrogène, une fraction liquide 11 contenant des composés ayant une température d’ébullition entre 350 et 520°C et une fraction liquide lourde 5 contenant des composés ayant une température d’ébullition supérieure à 520°C ;- a stage b) of separation of the effluent 3 resulting from stage a) of hydrotreatment making it possible to obtain at least a fraction 4 comprising hydrogen, a liquid fraction 11 containing compounds having a boiling point between 350 and 520°C and a heavy liquid fraction containing compounds having a boiling point above 520°C;
- une étape c) de désasphaltage de la fraction 5 issue de l’étape b) de séparation en mélange avec un solvant ou une combinaison de solvants 6, permettant d’obtenir au moins une fraction comportant de l’huile désasphaltée (DAO) 8, et une fraction 7 comportant de l’asphalte ;- a step c) of deasphalting the fraction 5 from step b) of separation mixed with a solvent or a combination of solvents 6, making it possible to obtain at least one fraction comprising deasphalted oil (DAO) 8 , and a fraction 7 comprising asphalt;
- une étape d) d’extraction de la fraction 8 comportant de l’huile désasphaltée (DAO) issue de l’étape c) de désasphaltage avec un solvant ou une combinaison de solvants 9, permettant d’obtenir au moins une fraction 10 riche en composés saturés (raffinat), et une fraction 13 riche en composés aromatiques (extrait) ;- a step d) of extracting fraction 8 comprising deasphalted oil (DAO) from step c) of deasphalting with a solvent or a combination of solvents 9, making it possible to obtain at least one rich fraction 10 in saturated compounds (raffinate), and a fraction 13 rich in aromatic compounds (extract);
- une étape e) d’hydrocraquage de la fraction liquide 11 issue de l’étape b) de séparation, en présence d’un gaz riche en hydrogène 12 et de la fraction 13 riche en aromatiques issue de l’étape d’extraction d), réalisée dans au moins un réacteur en lit fixe comportant un catalyseur d’hydrocraquage ;- a stage e) of hydrocracking the liquid fraction 11 resulting from stage b) of separation, in the presence of a gas rich in hydrogen 12 and of the fraction 13 rich in aromatics resulting from the extraction stage d ), carried out in at least one fixed-bed reactor comprising a hydrocracking catalyst;
- une étape f) de séparation de l’effluent 14 issu de l’étape e) d’hydrocraquage permettant d’obtenir au moins une fraction 15 comprenant de l’hydrogène, une fraction 16 comprenant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350°C ;- a stage f) of separation of the effluent 14 resulting from stage e) of hydrocracking making it possible to obtain at least a fraction 15 comprising hydrogen, a fraction 16 comprising compounds having a lower boiling point at 350°C;
- une étape g) de vapocraquage de la fraction raffinat 10 issue de l’étape d) d’extraction et de la fraction 16 contenant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350°C issue de l’étape f) de séparation ;- a stage g) of steam cracking of the raffinate fraction 10 resulting from stage d) of extraction and of the fraction 16 containing compounds having a boiling point lower than 350°C resulting from stage f) of separation ;
- une étape h) de séparation de l’effluent 17 issu de l’étape g) de vapocraquage permettant de récupérer au moins une fraction 18 comprenant de l’hydrogène, une fraction 19 comprenant de l’éthylène, une fraction 20 comprenant du propylène et une fraction 21 comprenant de l’huile de pyrolyse.- a stage h) of separation of the effluent 17 resulting from stage g) of steam cracking making it possible to recover at least a fraction 18 comprising hydrogen, a fraction 19 comprising ethylene, a fraction 20 comprising propylene and a fraction 21 comprising pyrolysis oil.
La figure 2 présente une variante de la figure 1 dans laquelle l’étape b) de séparation de l’effluent 3 issu de l’étape a) d’hydrotraitement permet d’obtenir en outre une fraction 22 comprenant des composés ayant une température d’ébullition entre 180 et 350°C.FIG. 2 presents a variant of FIG. 1 in which step b) of separation of the effluent 3 resulting from step a) of hydrotreatment also makes it possible to obtain a fraction 22 comprising compounds having a temperature d boiling between 180 and 350°C.
La description ci-dessus des figures 1, 2 sont des exemples de mise en œuvre de l’invention qui ne limitent en aucune façon l’invention. Seules les principales étapes sont représentées sur lesdites figures, il est entendu que tous les équipements nécessaires au fonctionnement sont présents (ballons, pompes, échangeurs, fours, colonnes, etc.). Seuls les principaux flux contenant les hydrocarbures sont représentés, mais il est entendu que des flux de gaz riche en hydrogène (appoint ou recycle) peuvent être injectés en entrée de chaque réacteur ou lit catalytique ou entre deux réacteurs ou deux lits catalytiques. Des moyens bien connus de l’homme du métier de purification et de recyclage d’hydrogène sont également mis en œuvre. L’hydrogène produit lors de l’étape de vapocraquage est avantageusement utilisé en appoint des étapes a) d’hydrotraitement et/ou d) d’hydrocraquage.The above description of figures 1, 2 are examples of implementation of the invention which do not limit the invention in any way. Only the main steps are shown in said figures, it is understood that all the equipment necessary for operation is present (balloons, pumps, exchangers, ovens, columns, etc.). Only the main streams containing the hydrocarbons are represented, but it is understood that streams of hydrogen-rich gas (make-up or recycle) can be injected at the inlet of each reactor or catalytic bed or between two reactors or two catalytic beds. Means well known to those skilled in the art for purifying and recycling hydrogen are also implemented. The hydrogen produced during the steam cracking step is advantageously used as a supplement to the steps a) hydrotreating and/or d) hydrocracking.
Selon une variante non représentée, au moins une partie de la fraction huile de pyrolyse 21 issue de l’étape h) de séparation peut être injectée en amont de l’étape c) de désasphaltage et/ou de l’étape d) d’hydrocraquage. Avantageusement, cette variante permet d’éliminer les asphaltènes contenus dans l’huile de pyrolyse et ainsi de maximiser la production d’oléfines.According to a variant not shown, at least part of the pyrolysis oil fraction 21 resulting from stage h) of separation can be injected upstream of stage c) of deasphalting and/or of stage d) of hydrocracking. Advantageously, this variant makes it possible to eliminate the asphaltenes contained in the pyrolysis oil and thus to maximize the production of olefins.
Selon une variante non représentée, la fraction huile de pyrolyse 21 issue de l’étape h) de séparation peut être séparée en au moins deux fractions, par exemple en une fraction huile de pyrolyse légère qui est envoyée au moins en partie vers l’étape d) d’hydrocraquage, et en une fraction huile de pyrolyse lourde qui est envoyée au moins en partie vers l’étape a) d’hydrotraitement et/ou l’étape c) de désasphaltage. Avantageusement, cette variante permet encore de maximiser la production d’oléfines.According to a variant not shown, the pyrolysis oil fraction 21 resulting from step h) of separation can be separated into at least two fractions, for example into a light pyrolysis oil fraction which is sent at least in part to step d) hydrocracking, and in a heavy pyrolysis oil fraction which is sent at least in part to stage a) hydrotreating and/or stage c) deasphalting. Advantageously, this variant still makes it possible to maximize the production of olefins.
La charge traitée et les différentes étapes du procédé selon l’invention sont à présent décrites plus en détail ci-dessous.The treated load and the different steps of the process according to the invention are now described in more detail below.
La chargeLoad
La charge 1 hydrocarbonée lourde traitée dans le procédé selon l’invention est avantageusement une charge hydrocarbonée contenant des asphaltènes, et notamment présentant une teneur en asphaltènes C7 d'au moins 1,0 % poids, de préférence d’au moins 2,0 % poids par rapport au poids de la charge.The heavy hydrocarbon feedstock 1 treated in the process according to the invention is advantageously a hydrocarbon feedstock containing asphaltenes, and in particular having a content of C7 asphaltenes of at least 1.0% by weight, preferably of at least 2.0% weight relative to the weight of the load.
La charge 1 a une température initiale d'ébullition d'au moins 180°C, de préférence d’au moins 350°C et de manière préférée d’au moins 520°C et une température finale d'ébullition d’au moins 600°C.Charge 1 has an initial boiling temperature of at least 180° C., preferably at least 350° C. and preferably at least 520° C. and a final boiling temperature of at least 600° C. °C.
La charge hydrocarbonée 1 selon l’invention peut être choisie parmi les résidus atmosphériques, les résidus sous vide issus de distillation directe, des pétroles bruts, des pétroles bruts étêtés, des sables bitumineux ou leurs dérivés, des schistes bitumineux ou leurs dérivés, des huiles de roche mère ou leurs dérivés, pris seuls ou en mélange. Dans la présente invention, les charges traitées sont de préférence des résidus atmosphériques ou des résidus sous vide, ou des mélanges de ces résidus, et plus préférentiellement des résidus sous vide.The hydrocarbon feedstock 1 according to the invention can be chosen from atmospheric residues, vacuum residues from direct distillation, crude oils, topped crude oils, bituminous sands or their derivatives, bituminous shale or their derivatives, oils parent rock or their derivatives, taken alone or in a mixture. In the present invention, the feedstocks treated are preferably atmospheric residues or vacuum residues, or mixtures of these residues, and more preferably vacuum residues.
La charge hydrocarbonée lourde traitée dans le procédé peut contenir entre autres des impuretés soufrées. La teneur en soufre peut être d’au moins 0,1% en poids, d’au moins 0,5% en poids, préférentiellement d’au moins 1,0 % en poids, plus préférentiellement d’au moins 2,0 % en poids par rapport au poids de la charge.The heavy hydrocarbon feedstock treated in the process may contain, inter alia, sulfur impurities. The sulfur content can be at least 0.1% by weight, at least 0.5% by weight, preferably at least 1.0% by weight, more preferably at least 2.0% in weight relative to the weight of the load.
La charge hydrocarbonée lourde traitée dans le procédé peut contenir entre autre des métaux. La teneur en nickel et vanadium peut-être d’au moins 10 ppm, de préférence d’au moins 30 ppm par rapport au poids de la charge.The heavy hydrocarbon feedstock treated in the process may contain metals, among other things. The nickel and vanadium content may be at least 10 ppm, preferably at least 30 ppm relative to the weight of the charge.
La charge hydrocarbonée lourde traitée dans le procédé peut contenir entre autre du carbone Conradson. La teneur en carbone Conradson peut être d’au moins 2,0% poids, de préférence d’au moins 5,0% poids par rapport au poids de la charge.The heavy hydrocarbon feedstock treated in the process may contain, among other things, Conradson carbon. The Conradson carbon content may be at least 2.0 wt%, preferably at least 5.0 wt% based on the weight of the filler.
Ces charges peuvent avantageusement être utilisées telles quelles. Alternativement, lesdites charges peuvent être mélangées avec au moins une co-charge.These fillers can advantageously be used as they are. Alternatively, said fillers can be mixed with at least one co-filler.
De préférence plusieurs co-charges peuvent être utilisées à différentes étapes du procédé selon l’invention afin de moduler la viscosité de la charge introduite à chacune des étapes. Une co-charge peut être introduite en amont d’au moins un réacteur de l’étape a) d’hydrotraitement. Cette co-charge peut être une fraction hydrocarbonée ou un mélange de fractions hydrocarbonées plus légères, pouvant être de préférence choisies parmi les produits issus d’un procédé de craquage catalytique en lit fluide (FCC ou « Fluid Catalytic Cracking » selon la terminologie anglo-saxonne), notamment une coupe légère (LCO ou « light cycle oil » selon la terminologie anglo-saxonne), une coupe lourde (HCO ou « heavy cycle oil » selon la terminologie anglo-saxonne), une huile décantée, un résidu de FCC. Cette co-charge peut également être une fraction gazole atmosphérique ou une fraction gazole sous vide, obtenue par distillation atmosphérique ou sous vide d’un pétrole brut ou d’un effluent d’un procédé de conversion tel la cokéfaction ou la viscoréduction ou issu du des étapes c) et/ou e) de séparation. Cette co-charge ne représente pas plus de 20% en poids de la charge hydrocarbonée lourde 1.Preferably, several co-fillers can be used at different stages of the process according to the invention in order to modulate the viscosity of the filler introduced at each of the stages. A co-charge can be introduced upstream of at least one reactor of step a) of hydrotreatment. This co-load can be a hydrocarbon fraction or a mixture of lighter hydrocarbon fractions, which can preferably be chosen from the products resulting from a process of catalytic cracking in a fluid bed (FCC or "Fluid Catalytic Cracking" according to the English terminology). Saxon), in particular a light cut (LCO or "light cycle oil" according to the Anglo-Saxon terminology), a heavy cut (HCO or "heavy cycle oil" according to the Anglo-Saxon terminology), a decanted oil, a residue of FCC . This co-feed may also be an atmospheric gas oil fraction or a vacuum gas oil fraction, obtained by atmospheric or vacuum distillation of a crude oil or an effluent from a conversion process such as coking or visbreaking or from steps c) and/or e) of separation. This co-charge does not represent more than 20% by weight of the heavy hydrocarbon charge 1.
Etape a) d’hydrotraitementStage a) of hydrotreatment
Conformément à l’invention, une étape a) d’hydrotraitement est réalisée dans un réacteur en lit fixe dans lequel la charge hydrocarbonée lourde 1 ou le mélange de charges, en présence d’hydrogène sont mis en contact d’un catalyseur d’hydrotraitement. Avantageusement, la charge ou le mélange de charges est introduit à l’étape a) en présence d’une co-charge.In accordance with the invention, a step a) of hydrotreatment is carried out in a fixed-bed reactor in which the heavy hydrocarbon feedstock 1 or the mixture of feedstocks, in the presence of hydrogen, are brought into contact with a hydrotreatment catalyst . Advantageously, the filler or the mixture of fillers is introduced in step a) in the presence of a co-filler.
On entend par hydrotraitement, couramment appelé HDT, les traitements catalytiques avec apport d’hydrogène permettant de raffiner, c’est-à-dire de réduire sensiblement la teneur en métaux, soufre et autres impuretés, des charges hydrocarbonées, tout en améliorant le rapport hydrogène sur carbone de la charge et en transformant la charge plus ou moins partiellement en coupes plus légères. L’hydrotraitement comprend notamment des réactions d’hydrodésulfuration (couramment appelé HDS), des réactions d’hydrodésazotation (couramment appelé HDN) et des réactions d’hydrodémétallation (couramment appelé HDM), accompagnées de réactions d’hydrogénation, d’hydrodéoxygénation, d’hydrodéaromatisation, d’hydroisomérisation, d’hydrodéalkylation, d’hydrocraquage, d’hydrodéasphaltage et de réduction du carbone Conradson.By hydrotreatment, commonly called HDT, is meant the catalytic treatments with the addition of hydrogen making it possible to refine, that is to say to substantially reduce the content of metals, sulfur and other impurities, of the hydrocarbon feedstocks, while improving the ratio hydrogen on carbon of the charge and transforming the charge more or less partially into lighter cuts. Hydrotreating includes hydrodesulfurization reactions (commonly referred to as HDS), hydrodenitrogenation reactions (commonly referred to as HDN) and hydrodemetallization reactions (commonly referred to as HDM), along with hydrogenation, hydrodeoxygenation, hydrodearomatization, hydroisomerization, hydrodealkylation, hydrocracking, hydrodeasphalting and Conradson carbon reduction.
Selon une variante de l’invention, l’étape a) d’hydrotraitement comprend une première étape a1) d’hydrodémétallation (HDM) réalisée dans une ou plusieurs zones d’hydrodémétallation en lits fixes et une deuxième étape a2) subséquente d’hydrodésulfuration (HDS) réalisée dans une ou plusieurs zones d’hydrodésulfuration en lits fixes. Au cours de ladite première étape a1) d’hydrodémétallation, la charge et de l’hydrogène sont mis en contact sur un catalyseur d’hydrodémétallation, dans des conditions d’hydrodémétallation, puis au cours de ladite deuxième étape a2) d’hydrodésulfuration, l’effluent de la première étape a1) d’hydrodémétallation est mis en contact avec un catalyseur d’hydrodésulfuration, dans des conditions d’hydrodésulfuration. Ce procédé, connu sous le nom de HYVAHL-FTM, est par exemple décrit dans le brevet US 5417846.According to a variant of the invention, step a) of hydrotreatment comprises a first step a1) of hydrodemetallization (HDM) carried out in one or more hydrodemetallization zones in fixed beds and a second step a2) subsequent of hydrodesulphurization (HDS) carried out in one or more fixed-bed hydrodesulfurization zones. During said first step a1) of hydrodemetallization, the charge and hydrogen are brought into contact over a hydrodemetallization catalyst, under hydrodemetallization conditions, then during said second step a2) of hydrodesulphurization, the effluent from the first stage a1) of hydrodemetallization is brought into contact with a hydrodesulphurization catalyst, under hydrodesulphurization conditions. This process, known under the name of HYVAHL-FTM, is for example described in US patent 5417846.
Selon une autre variante de l’invention, lorsque la charge contient plus de 70 ppm, voire plus de 150 ppm de métaux et/ou lorsque que la charge comprend des impuretés susceptibles d’induire du colmatage telles que des dérivés de fer, il est avantageux de mettre en œuvre des réacteurs permutables (technologie « PRS », pour « Permutable Reactor System » selon la terminologie anglo-saxonne) tel que décrit dans le brevet FR2681871. Ces réacteurs permutables sont généralement des lits fixes situés en amont de la section d’hydrodémétallation en lit fixe.According to another variant of the invention, when the filler contains more than 70 ppm, or even more than 150 ppm of metals and/or when the filler comprises impurities likely to induce clogging such as iron derivatives, it is advantageous to implement permutable reactors (“PRS” technology, for “Permutable Reactor System” according to the English terminology) as described in patent FR2681871. These switchable reactors are generally fixed beds located upstream of the fixed bed hydrodemetallization section.
L’étape a) d’hydrotraitement selon l’invention est mise en œuvre dans des conditions d’hydrotraitement. Elle peut avantageusement être mise en œuvre à une température comprise entre 300 et 450°C, de préférence entre 350 et 420°C et sous une pression absolue comprise entre 5 et 35 MPa, de préférence entre 11 et 20 MPa. La température est habituellement ajustée en fonction du niveau souhaité d’hydrotraitement et de la durée du traitement visée. Le plus souvent, la vitesse spatiale de la charge hydrocarbonée, couramment appelée VVH, et qui se définit comme étant le débit volumétrique de la charge divisé par le volume total du catalyseur, peut être comprise dans une gamme allant de 0,1 à 5,0 h-1, préférentiellement de 0,1 à 2,0 h-1, et plus préférentiellement de 0,1 à 1,0 h-1. La quantité d’hydrogène mélangée à la charge peut être comprise entre 100 et 5000 normaux mètres cube (Nm3) par mètre cube (m3) de charge liquide, préférentiellement entre 200 et 2000 Nm3/m3, et plus préférentiellement entre 300 et 1500 Nm3/m3. L’étape a) d’hydrotraitement peut être effectuée industriellement dans un ou plusieurs réacteurs en lit fixe à courant descendant de liquide.Hydrotreatment step a) according to the invention is carried out under hydrotreatment conditions. It can advantageously be implemented at a temperature of between 300 and 450° C., preferably between 350 and 420° C. and under an absolute pressure of between 5 and 35 MPa, preferably between 11 and 20 MPa. The temperature is usually adjusted depending on the desired level of hydrotreating and the intended treatment time. Most often, the space velocity of the hydrocarbon charge, commonly called VVH, and which is defined as being the volumetric flow rate of the charge divided by the total volume of the catalyst, can be included in a range going from 0.1 to 5, 0 h-1 , preferably from 0.1 to 2.0 h-1 , and more preferably from 0.1 to 1.0 h-1 . The quantity of hydrogen mixed with the charge may be between 100 and 5000 normal cubic meters (Nm3 ) per cubic meter (m3 ) of liquid charge, preferably between 200 and 2000 Nm3 /m3 , and more preferably between 300 and 1500 Nm3 /m3 . The hydrotreating stage a) can be carried out industrially in one or more fixed-bed reactors with a descending flow of liquid.
Les catalyseurs d’hydrotraitement utilisés sont de préférence des catalyseurs granulaires comprenant, sur un support, au moins un métal ou composé de métal ayant une fonction hydro-déshydrogénante. Ces catalyseurs peuvent avantageusement être des catalyseurs comprenant au moins un métal du groupe VIII, choisi généralement dans le groupe constitué par le nickel et le cobalt, et/ou au moins un métal du groupe VIB, de préférence du molybdène et/ou du tungstène. On peut employer par exemple un catalyseur comprenant de 0,5 à 10% en poids de nickel, de préférence de 1 à 5% en poids de nickel (exprimé en oxyde de nickel NiO), et de 1 à 30% en poids de molybdène, de préférence de 5 à 20% en poids de molybdène (exprimé en oxyde de molybdène MoO3) sur un support minéral. Ce support peut par exemple être choisi dans le groupe constitué par l’alumine, la silice, les silices-alumines, la magnésie, les argiles et les mélanges d’au moins deux de ces minéraux. Avantageusement, ledit support peut renfermer d’autres composés dopants, notamment des oxydes choisis dans le groupe constitué par l’oxyde de bore, la zircone, la cérine, l’oxyde de titane, l’anhydride phosphorique et un mélange de ces oxydes. On utilise le plus souvent un support d’alumine et très souvent un support d’alumine dopée avec du phosphore et éventuellement du bore. Lorsque l’anhydride phosphorique P2O5est présent, sa concentration est inférieure à 10% en poids. Lorsque le trioxyde de bore B2O5est présent, sa concentration est inférieure à 10% en poids. L’alumine utilisée peut être une alumine γ (gamma) ou η (êta). Ce catalyseur est le plus souvent sous forme d’extrudés. La teneur totale en oxydes de métaux des groupes VIB et VIII peut être de 5% à 40% en poids et en général de 7% à 30% en poids et le rapport pondéral exprimé en oxyde métallique entre métal (ou métaux) du groupe VIB sur métal (ou métaux) du groupe VIII est en général compris entre 20 et 1, et le plus souvent entre 10 et 2.The hydrotreating catalysts used are preferably granular catalysts comprising, on a support, at least one metal or metal compound having a hydro-dehydrogenating function. These catalysts can advantageously be catalysts comprising at least one metal from group VIII, generally chosen from the group consisting of nickel and cobalt, and/or at least one metal from group VIB, preferably molybdenum and/or tungsten. It is possible to use, for example, a catalyst comprising from 0.5 to 10% by weight of nickel, preferably from 1 to 5% by weight of nickel (expressed as nickel oxide NiO), and from 1 to 30% by weight of molybdenum , preferably from 5 to 20% by weight of molybdenum (expressed as molybdenum oxide MoO3 ) on a mineral support. This support can for example be chosen from the group consisting of alumina, silica, silica-aluminas, magnesia, clays and mixtures of at least two of these minerals. Advantageously, said support may contain other doping compounds, in particular oxides chosen from the group consisting of boron oxide, zirconia, ceria, titanium oxide, phosphoric anhydride and a mixture of these oxides. Most often an alumina support is used and very often an alumina support doped with phosphorus and optionally boron. When phosphoric anhydride P2 O5 is present, its concentration is less than 10% by weight. When boron trioxide B2 O5 is present, its concentration is less than 10% by weight. The alumina used can be a γ (gamma) or η (eta) alumina. This catalyst is most often in the form of extrudates. The total content of metal oxides of groups VIB and VIII can be from 5% to 40% by weight and in general from 7% to 30% by weight and the ratio by weight expressed in metal oxide between metal (or metals) of group VIB on metal (or metals) of group VIII is generally between 20 and 1, and most often between 10 and 2.
Dans le cas d’une étape d’hydrotraitement incluant une étape d’hydrodémétallation (HDM) puis une étape d’hydrodésulfuration (HDS), on utilise de préférence des catalyseurs spécifiques adaptés à chaque étape.In the case of a hydrotreatment step including a hydrodemetallization step (HDM) then a hydrodesulphurization step (HDS), specific catalysts suitable for each step are preferably used.
Des catalyseurs utilisables dans l’étape d’hydrodémétallation sont par exemple indiqués dans les documents de brevets EP 0113297, EP 0113284, US 5221656, US 5827421, US 7119045, US 5622616 et US 5089463. On utilise de préférence des catalyseurs d’HDM dans les réacteurs permutables.Catalysts that can be used in the hydrodemetallization step are, for example, indicated in the patent documents EP 0113297, EP 0113284, US 5221656, US 5827421, US 7119045, US 5622616 and US 5089463. HDM catalysts are preferably used in switchable reactors.
Des catalyseurs utilisables dans l’étape d’hydrodésulfuration sont par exemple indiqués dans les documents de brevets EP 0113297, EP 0113284, US 6589908, US 4818743 ou US 6332976.Catalysts that can be used in the hydrodesulfurization step are for example indicated in the patent documents EP 0113297, EP 0113284, US 6589908, US 4818743 or US 6332976.
On peut également utiliser un catalyseur mixte, actif en hydrodémétallation et en hydrodésulfuration, à la fois pour la section d’hydrodémétallation et pour la section d’hydrodésulfuration tel que décrit dans le document de brevet FR 2940143.It is also possible to use a mixed catalyst, active in hydrodemetallization and in hydrodesulfurization, both for the hydrodemetallization section and for the hydrodesulfurization section as described in patent document FR 2940143.
Préalablement à l’injection de la charge, les catalyseurs utilisés dans le procédé selon la présente invention sont de préférence soumis à un traitement de sulfuration in-situ ou ex-situ.Prior to the injection of the charge, the catalysts used in the process according to the present invention are preferably subjected to an in-situ or ex-situ sulfurization treatment.
L’effluent 3 obtenu à l’issue de l’étape a) d’hydrotraitement comprend au moins une fraction liquide lourde 5 encore appelé fraction liquide résidu et une fraction gazeuse 4 contenant les gaz, notamment H2, H2S, NH3, et des hydrocarbures en C1-C4(c’est-à-dire comprenant de 1 à 4 atomes de carbone).The effluent 3 obtained at the end of step a) of hydrotreatment comprises at least one heavy liquid fraction 5 also called residual liquid fraction and a gaseous fraction 4 containing the gases, in particular H2 , H2 S, NH3 , and C1 -C4 hydrocarbons (that is to say comprising from 1 to 4 carbon atoms).
Etape b) de séparationStep b) of separation
Conformément à l’invention, le procédé comprend une étape b) de séparation de l’effluent 3 issu de l’étape a) d’hydrotraitement en une fraction gazeuse 4, une fraction 11 comprenant des composés ayant un point d’ébullition compris entre 350 et 520° et au moins une fraction liquide résidu 5 comprenant des composés ayant un point d’ébullition d’au moins 520°C.In accordance with the invention, the process comprises a step b) of separating the effluent 3 resulting from step a) of hydrotreatment into a gaseous fraction 4, a fraction 11 comprising compounds having a boiling point between 350 and 520° and at least one residue liquid fraction comprising compounds having a boiling point of at least 520°C.
La fraction gazeuse 4 peut être séparée de l’effluent 3 à l’aide des dispositifs de séparation bien connus de l’homme du métier, notamment à l’aide d’un ou plusieurs ballons séparateurs pouvant opérer à différentes pressions et températures, éventuellement associés à un moyen de stripage à la vapeur ou à l’hydrogène et à une ou plusieurs colonnes de distillation. Après un éventuel refroidissement, cette fraction gazeuse 4 est de préférence traitée dans un moyen de purification d’hydrogène de façon à récupérer l’hydrogène non consommé lors des réactions d’hydrotraitement.The gaseous fraction 4 can be separated from the effluent 3 using separation devices well known to those skilled in the art, in particular using one or more separator drums that can operate at different pressures and temperatures, possibly associated with a steam or hydrogen stripping means and one or more distillation columns. After optional cooling, this gaseous fraction 4 is preferably treated in a hydrogen purification means so as to recover the hydrogen not consumed during the hydrotreatment reactions.
L’hydrogène purifié peut alors avantageusement être recyclé dans le procédé selon l’invention. L’hydrogène peut être recyclé en entrée et/ou à différents endroits de l’étape a) d’hydrotraitement et/ou de l’étape d) d’hydrocraquage en lit fixe.The purified hydrogen can then advantageously be recycled in the process according to the invention. The hydrogen can be recycled at the inlet and/or at different points of stage a) of hydrotreatment and/or of stage d) of fixed-bed hydrocracking.
L’étape b) de séparation comprend une distillation sous vide dans laquelle l’effluent 3 issue de l’étape a) est fractionné par distillation sous vide en au moins une fraction distillat sous vide 11 et au moins une fraction résidu sous vide 5. La fraction distillat sous vide 11 comprend des fractions de type gazole sous vide, c’est-à-dire des composés ayant une température d’ébullition entre 350 et 520°C. La fraction liquide lourde 5 est de préférence une fraction liquide hydrocarbonée contenant au moins 80% de composés ayant un point d’ébullition supérieur ou égale à 520°C.Separation stage b) comprises vacuum distillation in which the effluent 3 from stage a) is fractionated by vacuum distillation into at least one vacuum distillate fraction 11 and at least one vacuum residue fraction 5. The vacuum distillate fraction 11 comprises fractions of the vacuum gas oil type, that is to say compounds having a boiling point between 350 and 520°C. The heavy liquid fraction 5 is preferably a liquid hydrocarbon fraction containing at least 80% of compounds having a boiling point greater than or equal to 520° C.
De manière préférée, l’étape b) de séparation comprend tout d’abord une distillation atmosphérique, c’est-à-dire en amont de la distillation sous vide, dans laquelle la ou les fraction(s) hydrocarbonée(s) liquide(s) obtenue(s) après séparation est (sont) fractionnée(s) par distillation atmosphérique en au moins une fraction distillat atmosphérique 22 et au moins une fraction résidu atmosphérique, puis une distillation sous vide dans laquelle la fraction résidu atmosphérique obtenue après distillation atmosphérique est fractionnée par distillation sous vide en au moins une fraction distillat sous vide 11 et au moins une fraction résidu sous vide 5.Preferably, step b) of separation firstly comprises an atmospheric distillation, that is to say upstream of the vacuum distillation, in which the liquid hydrocarbon fraction(s) ( s) obtained after separation is (are) fractionated by atmospheric distillation into at least one atmospheric distillate fraction 22 and at least one atmospheric residue fraction, then vacuum distillation in which the atmospheric residue fraction obtained after atmospheric distillation is fractionated by vacuum distillation into at least one vacuum distillate fraction 11 and at least one vacuum residue fraction 5.
Avantageusement, l’étape de séparation b) comprend en outre au moins une distillation atmosphérique en amont de la distillation sous vide, dans laquelle l’effluent 3 est fractionné par distillation atmosphérique en au moins une fraction distillat contenant du naphta, c’est-à-dire comprenant des composés ayant une température d’ébullition comprise entre 80 et 180°C, et une fraction distillat 22 contenant du diesel, c’est-à-dire comprenant des composés ayant une température d’ébullition comprise entre 180 et 350°C.Advantageously, the separation step b) further comprises at least one atmospheric distillation upstream of the vacuum distillation, in which the effluent 3 is fractionated by atmospheric distillation into at least one distillate fraction containing naphtha, i.e. i.e. comprising compounds having a boiling temperature between 80 and 180°C, and a distillate fraction 22 containing diesel, i.e. comprising compounds having a boiling temperature between 180 and 350 °C.
Avantageusement, la fraction distillat contenant du naphta est au moins en partie et de préférence en totalité envoyée à l’étape g) de vapocraquage. La fraction distillat contenant du diesel 22 est au moins en partie et de préférence en totalité envoyée à l’étape d) d’extraction. La fraction distillat contenant du diesel 22 peut de manière optionnelle être envoyée en partie à l’étape e) d’hydrocraquage.Advantageously, the distillate fraction containing naphtha is at least partly and preferably entirely sent to stage g) of steam cracking. The distillate fraction containing diesel 22 is at least partly and preferably entirely sent to step d) of extraction. The distillate fraction containing diesel 22 can optionally be partly sent to stage e) of hydrocracking.
Au moins une partie, et de préférence la totalité, de la fraction résidu sous vide 5 est envoyée à l’étape c) de désasphaltage.At least part, and preferably all, of the vacuum residue fraction 5 is sent to step c) of deasphalting.
Au moins une partie, et de préférence la totalité, de la fraction distillat sous vide 11 est envoyée dans l’étape d) d’hydrocraquage en lit fixe et/ou à l’étape f) d’extraction des aromatiques.At least part, and preferably all, of the vacuum distillate fraction 11 is sent to step d) of fixed-bed hydrocracking and/or to step f) of aromatics extraction.
Etape c) de désasphaltageStep c) deasphalting
Conformément à l’invention, le procédé comprend une étape c) de désasphaltage par extraction liquide-liquide de la fraction résidu 5 issue de l’étape b) de séparation. Ladite étape c) est mise en œuvre par extraction liquide-liquide au moyen d’un solvant ou d’un mélange de solvants 6 permettant d’obtenir d’une part une fraction 7 comprenant de l’asphalte, et d’autre part une fraction huile désasphaltée (DAO) 8.In accordance with the invention, the method comprises a step c) of deasphalting by liquid-liquid extraction of the residue fraction 5 from step b) of separation. Said step c) is implemented by liquid-liquid extraction using a solvent or a mixture of solvents 6 making it possible to obtain, on the one hand, a fraction 7 comprising asphalt, and, on the other hand, a deasphalted oil fraction (DAO) 8.
L’étape c) de désasphaltage est réalisée de préférence dans des conditions spécifiques permettant d'obtenir une DAO 8 de qualité, de préférence à faible teneur en asphaltènes.Step c) of deasphalting is preferably carried out under specific conditions making it possible to obtain a quality DAO 8, preferably with a low asphaltene content.
L'étape c) de désasphaltage est de préférence réalisée en une seule étape au moyen d’un solvant apolaire ou d’un mélange de solvants apolaires .Step c) of deasphalting is preferably carried out in a single step using an apolar solvent or a mixture of apolar solvents.
L'étape c) peut être réalisée dans une colonne d'extraction ou extracteur, ou dans un mélangeur-décanteur. L’étape c) est de préférence réalisée dans une colonne d’extraction contenant des contacteurs liquide-liquide (éléments de garnissage et/ou plateaux, etc.) placés dans une ou plusieurs zones. De préférence, le solvant ou le mélange de solvants 6 est introduit dans la colonne d'extraction à deux niveaux différents. De préférence, la charge de désasphaltage est introduite dans une colonne d'extraction à un seul niveau d'introduction, généralement en mélange avec au moins une partie du solvant ou du mélange de solvants 6 et généralement en dessous d’une première zone de contacteurs liquide-liquide. De préférence, l’autre partie du solvant ou mélange de solvants 6 est injectée plus bas que la charge de désasphaltage, généralement en dessous d’une seconde zone de contacteurs liquide-liquide, la charge de désasphaltage étant injectée au-dessus de cette seconde zone de contacteurs.Stage c) can be carried out in an extraction column or extractor, or in a mixer-settler. Step c) is preferably carried out in an extraction column containing liquid-liquid contactors (packing elements and/or trays, etc.) placed in one or more zones. Preferably, the solvent or mixture of solvents 6 is introduced into the extraction column at two different levels. Preferably, the deasphalting charge is introduced into an extraction column at a single level of introduction, generally mixed with at least part of the solvent or the mixture of solvents 6 and generally below a first zone of contactors liquid-liquid. Preferably, the other part of the solvent or mixture of solvents 6 is injected lower than the deasphalting charge, generally below a second zone of liquid-liquid contactors, the deasphalting charge being injected above this second contactor area.
L'étape c) est mise en œuvre en conditions subcritiques, c’est-à-dire en dessous du point critique, pour ledit solvant ou mélange de solvants 6. L'étape c) est mise en œuvre à une température avantageusement comprise entre 50 et 350°C, de préférence entre 80 et 320°C, de manière plus préférée entre 120 et 310°C, de manière encore plus préférée entre 150 et 300°C, et à une pression avantageusement comprise entre 0,1 et 6 MPa, de préférence entre 1 et 6 MPa, de manière plus préférée entre 2 et 5 MPa.Stage c) is implemented under subcritical conditions, that is to say below the critical point, for said solvent or mixture of solvents 6. Stage c) is implemented at a temperature advantageously between 50 and 350°C, preferably between 80 and 320°C, more preferably between 120 and 310°C, even more preferably between 150 and 300°C, and at a pressure advantageously between 0.1 and 6 MPa, preferably between 1 and 6 MPa, more preferably between 2 and 5 MPa.
Le rapport de volume du solvant ou du mélange de solvants 6 sur la masse de fraction résidu 5 issue de l’étape b) est généralement compris entre 1/1 et 12/1, de préférence entre 2/1 à 9/1 exprimé en litres par kilogrammes. Ce rapport inclut la totalité du solvant ou mélange de solvants pouvant être divisé en plusieurs points d’injection.The volume ratio of the solvent or mixture of solvents 6 to the mass of residue fraction 5 from step b) is generally between 1/1 and 12/1, preferably between 2/1 to 9/1 expressed as liters per kilogram. This report includes the entire solvent or mixture of solvents that can be divided into several injection points.
Le solvant apolaire utilisé est de préférence un solvant composé d'hydrocarbure(s) saturé(s) comprenant un nombre de carbones supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 5. Ces solvants peuvent être par exemple le propane, le butane ou le pentane. Ces solvants sont utilisés purs ou en mélange.The apolar solvent used is preferably a solvent composed of saturated hydrocarbon(s) comprising a number of carbons greater than or equal to 3, preferably between 3 and 5. These solvents can be, for example, propane, butane or pentane. These solvents are used pure or as a mixture.
De manière préférée, le solvant 6 utilisé à l’étape c) est un solvant apolaire composé à au moins 80% en volume d'hydrocarbure(s) saturé(s) comprenant un nombre de carbones comprise entre 3 et 7, de préférence compris entre 4 et 5, ceci de manière à maximiser le rendement en fraction DAO 8.Preferably, the solvent 6 used in step c) is an apolar solvent composed of at least 80% by volume of saturated hydrocarbon(s) comprising a number of carbons comprised between 3 and 7, preferably comprised between 4 and 5, in order to maximize the yield of the DAO 8 fraction.
Le choix des conditions de température et de pression de l'extraction combiné au choix de la nature des solvants 6 dans l'étape c) de désasphaltage permettent d'ajuster les performances d'extraction. L'étape c) peut permettre, grâce à ces conditions de désasphaltage spécifiques, de précipiter dans la fraction 7 asphalte une quantité ajustée de structures polaires de type résines lourdes et asphaltènes, ce qui permet d’obtenir une fraction 7 asphalte avec un rendement modéré, généralement inférieur à 40%, voire inférieur à 30% par rapport à la quantité de composés ayant une température d’ébullition supérieure à 520°C en entrée de l’étape c) de désasphaltage. Le rendement élevé en DAO 8 permet d’obtenir davantage de produits craqués en sortie de l’étape g) de vapocraquage. La fraction DAO 8 obtenue comprends moins de 2000 ppm d’asphaltènes C7, généralement moins de 1000 ppm d’asphaltènes C7, voire moins de 500 ppm d’asphaltènes C7.The choice of the temperature and pressure conditions of the extraction combined with the choice of the nature of the solvents 6 in step c) of deasphalting make it possible to adjust the extraction performance. Step c) can make it possible, thanks to these specific deasphalting conditions, to precipitate in the asphalt fraction 7 an adjusted quantity of polar structures of heavy resin and asphaltene type, which makes it possible to obtain an asphalt fraction 7 with a moderate yield. , generally less than 40%, or even less than 30% with respect to the quantity of compounds having a boiling point greater than 520° C. at the inlet of stage c) of deasphalting. The high yield of DAO 8 makes it possible to obtain more cracked products at the output of stage g) of steam cracking. The DAO 8 fraction obtained comprises less than 2000 ppm of C7 asphaltenes, generally less than 1000 ppm of C7 asphaltenes, or even less than 500 ppm of C7 asphaltenes.
En tête de la colonne d'extraction ou du mélangeur-décanteur, de préférence au-dessus de la zone de contacteur(s) liquide-liquide située à la position la plus haute, on récupère une fraction qui comprend la DAO 8 et une partie du solvant ou du mélange de solvants.At the head of the extraction column or of the mixer-settler, preferably above the zone of liquid-liquid contactor(s) located at the highest position, a fraction is recovered which comprises the DAO 8 and a part solvent or mixture of solvents.
En fond de la colonne d'extraction ou du mélangeur-décanteur, de préférence en dessous de la zone de contacteur(s) située à la position la plus basse, on récupère une fraction 7 qui comprend de l’asphalte et une partie du solvant ou mélange de solvants.At the bottom of the extraction column or mixer-settler, preferably below the contactor zone(s) located at the lowest position, a fraction 7 is recovered which comprises asphalt and part of the solvent or mixture of solvents.
Le solvant ou mélange de solvants 6 peut être constitué d’un appoint et/ou d’une partie recyclée lors d’étapes de séparation. Ces appoints permettent avantageusement de compenser les pertes de solvant dans la fraction asphalte 7 et/ou dans la fraction DAO 8, dues aux étapes de séparation.The solvent or mixture of solvents 6 may consist of a make-up and/or a part recycled during separation steps. These make-ups advantageously make it possible to compensate for the losses of solvent in the asphalt fraction 7 and/or in the DAO fraction 8, due to the separation stages.
L’étape c) de désasphaltage comprend une sous étape intégrée de séparation de la fraction 8 comprenant la DAO et du solvant ou du mélange de solvants. Le solvant ou le mélange de solvants récupéré peut être recyclé dans l’étape c) de désasphaltage. Cette sous étape de séparation intégrée permettant de séparer la DAO 8 et le solvant ou le mélange de solvants peut mettre en œuvre tous les équipements nécessaires connus de l’homme du métier (ballons séparateurs, colonnes de distillation ou de stripage, échangeurs de chaleur, fours, pompes, compresseurs, etc.).Step c) of deasphalting comprises an integrated sub-step of separation of fraction 8 comprising the DAO and the solvent or the mixture of solvents. The recovered solvent or mixture of solvents can be recycled in step c) of deasphalting. This integrated separation sub-step making it possible to separate the DAO 8 and the solvent or the mixture of solvents can implement all the necessary equipment known to those skilled in the art (separation flasks, distillation or stripping columns, heat exchangers, furnaces, pumps, compressors, etc.).
Au moins une partie, et de préférence la totalité, de la DAO 8 est envoyée vers l’étape d) d’extraction des aromatiques.At least part, and preferably all, of the DAO 8 is sent to stage d) of aromatics extraction.
Etape d) d’extraction des aromatiquesStage d) extraction of the aromatics
Conformément à l’invention, le procédé comprend une étape d) d’extraction des aromatiques d’au moins une partie de la fraction huile désasphaltée 8 issue de l’étape c) de désasphaltage. Ladite étape permettant l’obtention d’une fraction extrait 13 et une fraction raffinat 10.In accordance with the invention, the method comprises a step d) of extracting aromatics from at least part of the deasphalted oil fraction 8 resulting from step c) of deasphalting. Said step making it possible to obtain an extract fraction 13 and a raffinate fraction 10.
Avantageusement, une partie de la fraction distillat 22 comprenant des composés ayant une température d’ébullition comprise entre 180 et 350°C issue de l’étape b) de séparation, est également introduite à l’étape d) d’extraction des aromatiques.Advantageously, part of the distillate fraction 22 comprising compounds having a boiling point of between 180 and 350° C. resulting from stage b) of separation, is also introduced into stage d) of extraction of the aromatics.
De manière optionnelle, une partie de la fraction issue de l’étape b) de séparation et comprenant des composés ayant une température d’ébullition comprise entre 350 et 520°C peut être introduite à l’étape d) d’extraction.Optionally, part of the fraction resulting from step b) of separation and comprising compounds having a boiling point of between 350 and 520° C. can be introduced into step d) of extraction.
L’étape d’extraction des aromatiques a pour objectif d’extraire au moins en partie les composés aromatiques, par extraction liquide-liquide à l'aide d'un solvant polaire 9 ainsi que les résines contenues dans la fraction DAO 8.The objective of the aromatics extraction step is to extract at least part of the aromatic compounds, by liquid-liquid extraction using a polar solvent 9 as well as the resins contained in the DAO 8 fraction.
De préférence l'extraction des aromatiques est réalisée sur des fractions ayant une température d’ébullition supérieure à 180°C et de préférence supérieure à 350°C, afin d'éviter des pertes de rendement de fractions légères lors de la récupération du solvant après extraction.Preferably, the extraction of the aromatics is carried out on fractions having a boiling point above 180° C. and preferably above 350° C., in order to avoid losses in yield of light fractions during the recovery of the solvent after extraction.
Les composés extraits lors de l’étape d) ont préférentiellement un point d'ébullition supérieur au point d'ébullition du solvant, ce qui permet avantageusement de maximiser le rendement lors de la séparation du solvant du raffinat après l'extraction. De plus, la récupération du solvant est également plus efficace et économique.The compounds extracted during step d) preferably have a boiling point higher than the boiling point of the solvent, which advantageously makes it possible to maximize the yield during the separation of the solvent from the raffinate after the extraction. In addition, solvent recovery is also more efficient and economical.
Comme solvant, on peut utiliser le furfural, la N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP), le sulfolane, le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxide (DMSO), le phénol, ou un mélange de ces solvants dans des proportions égales ou différentes. De préférence, le solvant est le furfural.As solvent, one can use furfural, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), sulfolane, dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), phenol, or a mixture of these solvents in equal or equal proportions. different. Preferably, the solvent is furfural.
Les conditions opératoires sont en général un ratio solvant / charge de l’étape d) de 1/2 à 3/1, préférentiellement de 1/1 à 2/1, un profil de température compris entre la température ambiante et 150°C, de préférence entre 50 et 150°C. La pression se situe entre la pression atmosphérique et 2,0 MPa, de préférence entre 0,1 et 1,0 MPa.The operating conditions are generally a solvent / filler ratio of step d) of 1/2 to 3/1, preferably from 1/1 to 2/1, a temperature profile between room temperature and 150° C., preferably between 50 and 150°C. The pressure is between atmospheric pressure and 2.0 MPa, preferably between 0.1 and 1.0 MPa.
L’extraction liquide/liquide peut être réalisée généralement dans un mélangeur-décanteur ou dans une colonne d’extraction fonctionnant à contre-courant. De préférence, l’extraction est réalisée dans une colonne d’extraction.The liquid/liquid extraction can generally be carried out in a mixer-settler or in an extraction column operating against the current. Preferably, the extraction is carried out in an extraction column.
Le solvant choisi a un point d’ébullition suffisamment élevé afin de pouvoir fluidifier la charge de l’étape d) sans se vaporiser.The chosen solvent has a boiling point high enough to be able to thin the charge of step d) without vaporizing.
Après contact du solvant, avec l’effluent introduit à l’étape d), deux fractions sont obtenues à l’issue de l’étape d), une fraction extrait 13, constitué des parties de la fraction lourde non solubles dans le solvant (et fortement concentrées en aromatiques) et une fraction raffinat 10, constituée du solvant et des parties solubles de la fraction lourde. Le solvant est séparé par distillation des parties solubles et recyclées en interne au procédé d’extraction liquide/liquide. La séparation de l’extrait et du raffinat et la récupération du solvant sont réalisées dans une sous étape de séparation intégrée à l’étape d) d’extraction des aromatiques.After contact of the solvent with the effluent introduced in stage d), two fractions are obtained at the end of stage d), an extract fraction 13, consisting of the parts of the heavy fraction which are not soluble in the solvent ( and highly concentrated in aromatics) and a raffinate fraction 10, consisting of the solvent and the soluble parts of the heavy fraction. The solvent is separated by distillation from the soluble parts and recycled internally to the liquid/liquid extraction process. The separation of the extract and the raffinate and the recovery of the solvent are carried out in a separation sub-stage integrated into stage d) of aromatics extraction.
Etape e) d’hydrocraquage en lit fixeStage e) fixed-bed hydrocracking
Conformément à l'invention, le procédé comprend une étape e) d’hydrocraquage en lit fixe d’au moins une partie de la fraction 11 issue de l’étape b) de séparation et d’au moins une partie de la fraction extrait 13 issue de l’étape d’extraction d) en présence d’un catalyseur d’hydrocraquage.In accordance with the invention, the process comprises a step e) of fixed-bed hydrocracking of at least a part of the fraction 11 resulting from step b) of separation and of at least a part of the fraction extracted 13 from extraction step d) in the presence of a hydrocracking catalyst.
De l’hydrogène 12 peut également être injecté en amont des différents lits catalytiques composant le(s) réacteur(s) d’hydrocraquage. Parallèlement aux réactions d’hydrocraquage désirées dans cette étape, il se produit également tout type de réaction d’hydrotraitement (HDM, HDS, HDN, etc…). Des réactions d’hydrocraquage conduisant à la formation de distillats atmosphériques ont lieu avec un taux de conversion du distillat sous vide en distillat atmosphérique qui est généralement supérieur à 30%, typiquement entre 30 et 50% pour un hydrocraquage doux et supérieur à 80% pour un hydrocraquage poussé. Des conditions spécifiques, de température notamment, et/ou l’utilisation d’un ou plusieurs catalyseurs spécifiques, permettent de favoriser les réactions d’hydrocraquage désirées.Hydrogen 12 can also be injected upstream of the various catalytic beds making up the hydrocracking reactor(s). Along with the desired hydrocracking reactions in this step, any type of hydrotreating reaction (HDM, HDS, HDN, etc…) also occurs. Hydrocracking reactions leading to the formation of atmospheric distillates take place with a conversion rate of vacuum distillate into atmospheric distillate which is generally greater than 30%, typically between 30 and 50% for mild hydrocracking and greater than 80% for extensive hydrocracking. Specific conditions, in particular temperature, and/or the use of one or more specific catalysts, make it possible to promote the desired hydrocracking reactions.
L’étape e) d’hydrocraquage selon l’invention est mise en œuvre dans des conditions d’hydrocraquage. Elle peut avantageusement être mise en œuvre à une température comprise entre 340 et 480°C, de préférence entre 350 et 430°C et sous une pression absolue comprise entre 5 et 25 MPa, de préférence entre 8 et 20 MPa, de manière préférée entre 10 et 18 MPa. La température est habituellement ajustée en fonction du niveau souhaité d’hydrotraitement et de la durée du traitement visée. Le plus souvent, la vitesse spatiale de la charge hydrocarbonée, couramment appelée VVH, et qui se définit comme étant le débit volumétrique de la charge divisé par le volume total du catalyseur, peut être comprise dans une gamme allant de 0,1 à 3,0 h-1, préférentiellement de 0,2 à 2,0 h-1, et plus préférentiellement de 0,25 à 1,0 h-1. La quantité d’hydrogène mélangée à la charge peut être comprise entre 100 et 5000 normaux mètres cube (Nm3) par mètre cube (m3) de charge liquide, préférentiellement entre 200 et 2000 Nm3/m3, et plus préférentiellement entre 300 et 1500 Nm3/m3. L’étape e) d’hydrocraquage peut être effectuée industriellement dans au moins un réacteur à courant descendant de liquide.Stage e) of hydrocracking according to the invention is implemented under hydrocracking conditions. It can advantageously be implemented at a temperature of between 340 and 480° C., preferably between 350 and 430° C. and under an absolute pressure of between 5 and 25 MPa, preferably between 8 and 20 MPa, preferably between 10 and 18 MPa. The temperature is usually adjusted depending on the desired level of hydrotreating and the intended treatment time. Most often, the space velocity of the hydrocarbon charge, commonly called VVH, and which is defined as being the volumetric flow rate of the charge divided by the total volume of the catalyst, can be included in a range going from 0.1 to 3, 0 h-1 , preferably from 0.2 to 2.0 h-1 , and more preferably from 0.25 to 1.0 h-1 . The quantity of hydrogen mixed with the charge may be between 100 and 5000 normal cubic meters (Nm3 ) per cubic meter (m3 ) of liquid charge, preferably between 200 and 2000 Nm3 /m3 , and more preferably between 300 and 1500 Nm3 /m3 . The hydrocracking step e) can be carried out industrially in at least one liquid downflow reactor.
L’étape e) d’hydrocraquage comprend de préférence deux sections catalytiques en série, avec une section catalytique amont d’hydrotraitement de manière à limiter la désactivation de la section catalytique aval d’hydrocraquage. Cette section d’hydrotraitement vise notamment à réduire significativement la teneur en azote de la charge, l’azote étant un inhibiteur de la fonction acide des catalyseurs bi fonctionnels de la section catalytique d’hydrocraquage. L’étape e) d’hydrocraquage peut également comprendre une deuxième section catalytique d’hydrocraquage traitant au moins une coupe lourde issue d’une étape de séparation.Hydrocracking step e) preferably comprises two catalytic sections in series, with an upstream catalytic hydrotreating section so as to limit the deactivation of the downstream catalytic hydrocracking section. This hydrotreating section aims in particular to significantly reduce the nitrogen content of the charge, nitrogen being an inhibitor of the acid function of the bifunctional catalysts of the catalytic hydrocracking section. Hydrocracking step e) can also comprise a second catalytic hydrocracking section treating at least one heavy cut from a separation step.
Les catalyseurs dans l’étape e) d’hydrocraquage utilisés peuvent être des catalyseurs d’hydrotraitement et d’hydrocraquage.The catalysts used in step e) of hydrocracking can be hydrotreating and hydrocracking catalysts.
Les catalyseurs d’hydrotraitement utilisés peuvent être des catalyseurs d’hydrotraitement constitués d’un support de type oxyde inorganique (de préférence une alumine) et d’une phase active comprenant des éléments chimiques issues des groupe VIII (Ni, Co, etc.) et groupe VI (Mo, etc.) de la classification périodique.The hydrotreating catalysts used can be hydrotreating catalysts consisting of an inorganic oxide-type support (preferably an alumina) and an active phase comprising chemical elements from group VIII (Ni, Co, etc.) and group VI (Mo, etc.) of the periodic table.
Les catalyseurs d’hydrocraquage peuvent être de manière avantageuse des catalyseurs bifonctionnels, ayant une phase hydrogénante afin de pouvoir hydrogéner les aromatiques et réaliser l'équilibre entre les composés saturés et les oléfines correspondantes et une phase acide qui permet de promouvoir les réactions d'hydroisomérisation et d'hydrocraquage. La fonction acide est avantageusement apportée par des supports de grandes surfaces (généralement 100 à 800 m2.g-1) présentant une acidité superficielle, telles que les alumines halogénées (chlorées ou fluorées notamment), les combinaisons d'oxydes de bore et d'aluminium, les silice-alumines amorphes et les zéolithes. La fonction hydrogénante est avantageusement apportée soit par un ou plusieurs métaux du groupe VIII de la classification périodique des éléments, tels que le fer, le cobalt, le nickel, le ruthénium, le rhodium, le palladium, le osmium, le iridium et le platine, soit par une association d'au moins un métal du groupe VIB de la classification périodique tels que molybdène et tungstène et au moins un métal non noble du groupe VIII (tels que le nickel et le cobalt). De préférence, le catalyseur bifonctionnel utilisé comprend au moins un métal choisi dans le groupe formé par les métaux des groupes VIII et VIB, pris seuls ou en mélange, et un support comprenant 10 à 90% poids d'une zéolithe et 90 à 10% poids d'oxydes inorganiques. Le métal du groupe VIB utilisé est de préférence choisi parmi le tungstène et le molybdène et le métal du groupe VIII est de préférence choisi parmi le nickel et le cobalt. Selon une autre variante préférée, des catalyseurs monofonctionnels et des catalyseurs bi-fonctionnel de type alumine, silice-alumine amorphe ou zéolitique peuvent être utilisés en mélange ou en couches successives.The hydrocracking catalysts can advantageously be bifunctional catalysts, having a hydrogenating phase in order to be able to hydrogenate the aromatics and achieve the balance between the saturated compounds and the corresponding olefins and an acid phase which makes it possible to promote the hydroisomerization reactions. and hydrocracking. The acid function is advantageously provided by supports with large surface areas (generally 100 to 800 m2 .g-1 ) having surface acidity, such as halogenated aluminas (chlorinated or fluorinated in particular), combinations of boron oxides and aluminium, amorphous silica-aluminas and zeolites. The hydrogenating function is advantageously provided either by one or more metals from group VIII of the periodic table of elements, such as iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum , or by a combination of at least one metal from group VIB of the periodic table, such as molybdenum and tungsten, and at least one non-noble metal from group VIII (such as nickel and cobalt). Preferably, the bifunctional catalyst used comprises at least one metal chosen from the group formed by the metals of groups VIII and VIB, taken alone or as a mixture, and a support comprising 10 to 90% by weight of a zeolite and 90 to 10% weight of inorganic oxides. The group VIB metal used is preferably chosen from tungsten and molybdenum and the group VIII metal is preferably chosen from nickel and cobalt. According to another preferred variant, monofunctional catalysts and bifunctional catalysts of the alumina, amorphous silica-alumina or zeolitic type can be used as a mixture or in successive layers.
De préférence, le volume catalytique mis en œuvre lors de la seconde étape e) d’hydrocraquage est constitué d’au moins 30% de catalyseurs d’hydrocraquage de type bi fonctionnel.Preferably, the catalytic volume implemented during the second stage e) of hydrocracking consists of at least 30% of hydrocracking catalysts of the bifunctional type.
De manière optionnelle, une co-charge (non représentée) peut être injectée en amont de n’importe quel lit catalytique de la section d) d’hydrocraquage. Cette co-charge est typiquement un distillat sous vide issu de distillation directe ou issu d’un procédé de conversion, ou une huile désasphaltée.Optionally, a co-charge (not shown) can be injected upstream of any catalytic bed of hydrocracking section d). This co-charge is typically a vacuum distillate from direct distillation or from a conversion process, or a deasphalted oil.
De préférence, l’étape e) d’hydrocraquage est opérée en mode « maxi naphta », c’est-à-dire qu’elle permet d’obtenir un rendement en composés liquides ayant une température d’ébullition inférieure à 220°C supérieur à 50% en poids de la charge en entrée de l’étape e) d’hydrocraquage.Preferably, step e) of hydrocracking is carried out in “maxi naphtha” mode, that is to say that it makes it possible to obtain a yield of liquid compounds having a boiling point below 220° C. greater than 50% by weight of the feedstock entering step e) of hydrocracking.
L’effluent 14 issu de l’étape e) d’hydrocraquage en lit fixe est envoyé dans une étape f) de séparation.The effluent 14 from step e) of fixed-bed hydrocracking is sent to a step f) of separation.
Etape f) de séparation de l’effluent d’hydrocraquage en lit fixeStage f) of separation of the hydrocracking effluent in a fixed bed
Conformément à l’invention, le procédé comprend en outre une étape f) de séparation de l’effluent 14 issu de l’étape e) d’hydrocraquage en lit fixe en au moins une fraction gazeuse 15 et au moins une fraction liquide 16.In accordance with the invention, the method further comprises a step f) of separating the effluent 14 from step e) of fixed-bed hydrocracking into at least one gaseous fraction 15 and at least one liquid fraction 16.
Ledit effluent 14 est avantageusement séparé dans au moins un ballon séparateur en au moins une fraction gazeuse 15 et au moins une fraction liquide 16. L’étape de séparation dudit effluent 14 peut être réalisée à l’aide de tous dispositifs de séparation connus de l’homme du métier, tel que un ou plusieurs ballons séparateurs pouvant opérer à différentes pressions et températures, éventuellement associés à un moyen de stripage à la vapeur ou à l’hydrogène et à une ou plusieurs colonnes de distillation. Ces séparateurs peuvent par exemple être des séparateurs haute pression haute température (HPHT) et/ou des séparateurs haute pression basse température (HPBT).Said effluent 14 is advantageously separated in at least one separator drum into at least one gaseous fraction 15 and at least one liquid fraction 16. The step of separating said effluent 14 can be carried out using any separation devices known to the skilled in the art, such as one or more separator drums that can operate at different pressures and temperatures, optionally associated with a steam or hydrogen stripping means and with one or more distillation columns. These separators can for example be high pressure high temperature (HPHT) separators and/or high pressure low temperature (HPBT) separators.
La fraction gazeuse 15 obtenue à l’issu de l’étape e) de séparation comprend des gaz, tel que H2, H2S, NH3, et des hydrocarbures en C1-C4 (tel que le méthane, éthane, propane, butane). Avantageusement, l’hydrogène contenu dans la fraction gazeuse 15 est purifié et recyclé dans l’une quelconque des étapes d’hydrotraitements et/ou d’hydrocraquage en lit fixe. Dans un mode de réalisation particulier, la purification de l’hydrogène contenu dans la fraction gazeuse 15 peut être réalisé simultanément aux traitements des fractions gazeuses issues de la séparation des effluents des étapes a) d’hydrotraitement et e) d’hydrocraquage. La purification de l’hydrogène peut être effectuée par un lavage aux amines, une membrane, un système de type PSA (Pressure Swing Adsorption selon la terminologie anglo-saxonne), ou plusieurs de ces moyens disposés en série.The gaseous fraction 15 obtained at the end of step e) of separation comprises gases, such as H2 , H2 S, NH3 , and C1-C4 hydrocarbons (such as methane, ethane, propane, butane). Advantageously, the hydrogen contained in the gaseous fraction 15 is purified and recycled in any one of the hydrotreatment and/or fixed-bed hydrocracking stages. In a particular embodiment, the purification of the hydrogen contained in the gaseous fraction 15 can be carried out simultaneously with the treatments of the gaseous fractions resulting from the separation of the effluents from the stages a) of hydrotreatment and e) of hydrocracking. The purification of the hydrogen can be carried out by washing with amines, a membrane, a system of the PSA type (Pressure Swing Adsorption according to the English terminology), or several of these means arranged in series.
Dans un mode de réalisation préféré, l’étape de séparation f) comprend en outre de la séparation gaz-liquide ou de la succession de dispositifs de séparation, au moins une distillation atmosphérique, dans laquelle la ou les fraction(s) hydrocarbonée(s) liquide(s) obtenue(s) après séparation est (sont) fractionnée(s) par distillation atmosphérique en au moins une fraction distillat atmosphérique 16 comportant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350°C et optionnellement une fraction liquide comprenant du distillat sous vide comportant des composés ayant une température d’ébullition supérieure à 350°C. Au moins une partie, et de préférence la totalité, de la fraction distillat atmosphérique 16 et optionnellement de la fraction comprenant du distillat sous vide est avantageusement envoyée vers l’étape g) de vapocraquage.In a preferred embodiment, the separation step f) further comprises of the gas-liquid separation or of the succession of separation devices, at least one atmospheric distillation, in which the hydrocarbon fraction(s) ) liquid(s) obtained after separation is (are) fractionated by atmospheric distillation into at least one atmospheric distillate fraction 16 comprising compounds having a boiling point below 350° C. and optionally a liquid fraction comprising vacuum distillate comprising compounds having a boiling point above 350°C. At least part, and preferably all, of the atmospheric distillate fraction 16 and optionally of the fraction comprising vacuum distillate is advantageously sent to stage g) of steam cracking.
De manière optionnelle, au moins une partie de la fraction type distillat sous vide est recyclée vers l’étape e) d’hydrocraquage, et selon cette variante il peut être nécessaire de réaliser une purge constituée de fractions non converties de type distillat sous vide de manière à déconcentrer les espèces polyaromatiques et à limiter la désactivation du catalyseur d’hydrocraquage de l’étape e). Afin de limiter la purge et ainsi accroitre la conversion globale, il peut être avantageux de réaliser de manière optionnelle cette purge en envoyant au moins une partie de la fraction non convertie de type distillat sous vide en entrée de l’étape c) de désasphaltage de manière à éliminer au moins en partie les espèces polyaromatiques dans la fraction asphalte 7.Optionally, at least part of the vacuum distillate type fraction is recycled to stage e) of hydrocracking, and according to this variant it may be necessary to carry out a purge consisting of unconverted vacuum distillate type fractions of so as to deconcentrate the polyaromatic species and to limit the deactivation of the hydrocracking catalyst of stage e). In order to limit the purge and thus increase the overall conversion, it may be advantageous to optionally carry out this purge by sending at least part of the unconverted fraction of vacuum distillate type to the inlet of step c) of deasphalting of so as to eliminate at least in part the polyaromatic species in the asphalt fraction 7.
Etape g) de vapocraquageStep g) steam cracking
Conformément à l’invention, le procédé comprend une étape g) de vapocraquage de la fraction raffinat 10 issue de l’étape d) d’extraction et de la fraction liquide 16 issue de l’étape f) de séparation comportant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350°C , et de préférence une fraction comprenant des composés ayant une température d’ébullition supérieure à 350°C issue de l’étape f) de séparation.In accordance with the invention, the method comprises a step g) of steam cracking the raffinate fraction 10 from step d) of extraction and the liquid fraction 16 from step f) of separation comprising compounds having a boiling point below 350° C., and preferably a fraction comprising compounds having a boiling point above 350° C. resulting from stage f) of separation.
Optionnellement, une partie de la fraction comprenant des composés ayant une température d’ébullition entre 80 de 180°C issue de l’étape b) de séparation peut être introduite à l’étape g) de vapocraquage.Optionally, part of the fraction comprising compounds having a boiling point between 80 and 180° C. resulting from stage b) of separation can be introduced into stage g) of steam cracking.
L’étape g) de vapocraquage est avantageusement réalisée dans au moins un four de pyrolyse à une température comprise entre 700 et 900°C, de préférence entre 750 et 850°C, et sous une pression comprise entre 0,05 et 0,3 MPa relatif. Le temps de séjour des hydrocarbures est généralement inférieur ou égale à 1,0 seconde (noté s), de préférence compris entre 0,1 et 0,5 s. Avantageusement, de la vapeur d’eau est introduite en amont de l’étape g) de vapocraquage. La quantité d’eau introduite est comprise entre 0,3 et 3,0 kg d’eau par kg d’hydrocarbures en entrée de l’étape g). De préférence, l’étape g) est réalisée dans plusieurs fours de pyrolyse en parallèle de manière à adapter les conditions opératoires aux différents flux alimentant l’étape g) et issus des étapes b), e), f) et h), et aussi à gérer les temps de décokage des tubes. Un four comprend un ou plusieurs tubes disposés en parallèle. Un four peut également désigner un groupe de fours opérant en parallèle. Ainsi un four peut être dédié au craquage de fractions riches en éthane, un autre four dédié aux coupes riches en propane et butane, un autre four dédié aux coupes comprenant des composés ayant une température d’ébullition comprise entre 80 et 180°C, un autre four dédié aux coupes comprenant des composés ayant une température d’ébullition comprise entre 180 et 350°C, et un autre four dédié aux coupes comprenant des composés ayant une température d’ébullition supérieure à 350°C.Step g) of steam cracking is advantageously carried out in at least one pyrolysis furnace at a temperature of between 700 and 900° C., preferably between 750 and 850° C., and under a pressure of between 0.05 and 0.3 Relative MPa. The residence time of the hydrocarbons is generally less than or equal to 1.0 second (denoted s), preferably between 0.1 and 0.5 s. Advantageously, steam is introduced upstream of step g) of steam cracking. The amount of water introduced is between 0.3 and 3.0 kg of water per kg of hydrocarbons entering step g). Preferably, step g) is carried out in several pyrolysis furnaces in parallel so as to adapt the operating conditions to the different flows supplying step g) and coming from steps b), e), f) and h), and also to manage tube decoking times. A furnace comprises one or more tubes arranged in parallel. An oven can also refer to a group of ovens operating in parallel. Thus a furnace can be dedicated to the cracking of ethane-rich fractions, another furnace dedicated to cuts rich in propane and butane, another furnace dedicated to cuts comprising compounds having a boiling point between 80 and 180°C, a another furnace dedicated to cuts comprising compounds having a boiling temperature of between 180 and 350°C, and another furnace dedicated to cuts comprising compounds having a boiling temperature above 350°C.
Etape h) de séparation de l’effluent de vapocraquageStage h) of separation of the steam cracking effluent
De préférence, le procédé comprend une étape h) de séparation de l’effluent 17 issu de l’étape g) de vapocraquage permettant l’obtention d’au moins une fraction 18 comprenant, de préférence constituée, de l’hydrogène, une fraction 19 comprenant, de préférence constituée, de l’éthylène, une fraction 20 comprenant, de préférence constituée, de propylène et une fraction 21 comprenant, de préférence constituée, et d’huile de pyrolyse. Optionnellement, l’étape h) de séparation permet de récupérer également une fraction comprenant, de préférence constituée, de butènes et une fraction comprenant, de préférence constituée, d’essence de pyrolyse.Preferably, the method comprises a step h) of separation of the effluent 17 resulting from step g) of steam cracking, making it possible to obtain at least one fraction 18 comprising, preferably consisting of, hydrogen, a fraction 19 comprising, preferably consisting of, ethylene, a fraction 20 comprising, preferably consisting of, propylene and a fraction 21 comprising, preferably consisting of, and pyrolysis oil. Optionally, step h) of separation also makes it possible to recover a fraction comprising, preferably consisting of butenes and a fraction comprising, preferably consisting of pyrolysis gasoline.
De préférence, les coupes riches en composés saturés issus des gaz légers ou de l’essence de pyrolyse issu de l’étape h) de séparation peuvent être recyclés vers l’étape g) de vapocraquage, notamment l’éthane et le propane, de manière à accroitre le rendement en éthylène et en propylène.Preferably, the cuts rich in saturated compounds from the light gases or from the pyrolysis gasoline from step h) of separation can be recycled to step g) of steam cracking, in particular ethane and propane, of so as to increase the yield of ethylene and propylene.
La fraction huile de pyrolyse 21 peut optionnellement être soumise à une étape additionnelle de séparation de manière à obtenir plusieurs fractions, par exemple une huile de pyrolyse légère comprenant des composés ayant une température d’ébullition inférieure à 350 °C et une huile de pyrolyse lourde comprenant des composés ayant une température d’ébullition supérieure à 350°C. L’huile de pyrolyse légère peut avantageusement être injectée en amont de l’étape d) d’hydrocraquage. L’huile de pyrolyse lourde peut avantageusement être injectée en amont de l’étape a) d’hydrotraitement et/ou de l’étape c) de désasphaltage. Avantageusement, la séparation de la fraction 21 en deux fractions et leurs recyclages dans l’une des étapes a), c), ou e) du procédé permettant de maximiser la formation d’oléfines à partir de charges hydrocarbonées lourdes.The pyrolysis oil fraction 21 can optionally be subjected to an additional separation step so as to obtain several fractions, for example a light pyrolysis oil comprising compounds having a boiling point below 350° C. and a heavy pyrolysis oil including compounds having a boiling point above 350°C. The light pyrolysis oil can advantageously be injected upstream of stage d) of hydrocracking. The heavy pyrolysis oil can advantageously be injected upstream of stage a) of hydrotreatment and/or of stage c) of deasphalting. Advantageously, the separation of fraction 21 into two fractions and their recycling in one of stages a), c), or e) of the process makes it possible to maximize the formation of olefins from heavy hydrocarbon feedstocks.
ExemplesExamples
Les exemples ci-dessous illustrent des mises en œuvre particulier du procédé selon l’invention sans en limiter la portée.The examples below illustrate particular implementations of the method according to the invention without limiting its scope.
La charge hydrocarbonée lourde 1 traitée dans le procédé est un résidu atmosphérique provenant du Moyen-Orient et ayant les propriétés indiquées dans le tableau 1.The heavy hydrocarbon feedstock 1 treated in the process is an atmospheric residue originating from the Middle East and having the properties indicated in table 1.
Tableau 1 : propriétés de la chargeTable 1: load properties
Tableau 2 : conditions de l’étape a) d’hydrotraitementTable 2: conditions of stage a) of hydrotreatment
La charge est soumis à une étape a) d’hydrotraitement en lit fixe dans les conditions indiquées tableau 2.The charge is subjected to a step a) of hydrotreatment in a fixed bed under the conditions indicated in Table 2.
L’effluent 3 issu de l’étape d’hydrotraitement est soumis à une étape b) de séparation comportant des ballons séparateurs ainsi qu’une colonne de distillation atmosphérique et une colonne de distillation sous vide. Les rendements des différentes fractions obtenues après séparation sont indiqués dans le tableau 3 (% masse par rapport à la charge en amont de l’étape d’hydrotraitement noté % m/m) :Effluent 3 from the hydrotreatment step is subjected to a separation step b) comprising separator drums as well as an atmospheric distillation column and a vacuum distillation column. The yields of the various fractions obtained after separation are indicated in Table 3 (% mass relative to the feed upstream of the hydrotreatment step noted as % m/m):
Tableau 3 : rendements de l’étape a) d’hydrotraitement après séparation à l’étape b)Table 3: yields of step a) hydrotreatment after separation in step b)
La fraction 5 (520°C+) de type résidu sous vide est envoyée vers une étape c) de désasphaltage réalisée dans une colonne d’extraction fonctionnant en continu dont les conditions sont présentées tableau 4:Fraction 5 (520°C+) of the vacuum residue type is sent to a deasphalting stage c) carried out in an extraction column operating continuously, the conditions of which are presented in Table 4:
Tableau 4 : conditions de l’étape c) de désasphaltageTable 4: conditions of step c) deasphalting
A l’issue de l’étape c) de désasphaltage, une fraction DAO 8 est obtenue avec un rendement de 91,5% et une fraction pitch est obtenue avec un rendement de 8,5% ; ces rendements sont rapportés à la charge de l’étape de désasphaltage correspondant à la fraction 5 (520°C+) issue de l’étape b) de séparation de l’effluent de l’étape a) d’hydrotraitement).At the end of step c) deasphalting, a DAO 8 fraction is obtained with a yield of 91.5% and a pitch fraction is obtained with a yield of 8.5%; these yields are related to the load of the deasphalting stage corresponding to fraction 5 (520°C+) from stage b) of separation of the effluent from stage a) of hydrotreatment).
La fraction DAO 8 issue de l’étape c) de désasphaltage et la fraction 22 (PI-350°C) issue de l’étape de séparation b) sont envoyées vers une étape d) d’extraction des aromatiques réalisée dans un mélangeur décanteur dont les conditions sont présentées tableau 5 :The DAO 8 fraction from step c) of deasphalting and the fraction 22 (PI-350°C) from the separation step b) are sent to a step d) of extraction of the aromatics carried out in a mixer decanter whose conditions are presented in Table 5:
Tableau 5 : conditions de l’étape d) d’extractionTable 5: conditions for step d) extraction
A l’issue de l’étape d’extraction des aromatiques, une fraction raffinat 10 appauvrie en aromatiques est obtenue avec un rendement de 44,4% et une fraction extrait 13 enrichie en aromatiques est obtenue avec un rendement de 55,6% ; ces rendements sont rapportés à la charge totale (fraction 8 + fraction 22) introduite à l’étape d) d’extraction des aromatiques.At the end of the aromatics extraction step, a raffinate fraction 10 depleted in aromatics is obtained with a yield of 44.4% and an extract fraction 13 enriched in aromatics is obtained with a yield of 55.6%; these yields are related to the total charge (fraction 8 + fraction 22) introduced in stage d) of extraction of the aromatics.
La fraction 11 (350-520°C) de type distillat sous vide issue de l’étape b) de séparation de l’effluent de l’étape a) d’hydrotraitement et la fraction extrait 13 issue de l’étape d’extraction des aromatiques sont envoyées vers une étape e) d’hydrocraquage en lit fixe réalisée dans les conditions présentées tableau 6 :Fraction 11 (350-520°C) of vacuum distillate type resulting from stage b) of separation of the effluent from stage a) of hydrotreatment and the extracted fraction 13 resulting from the extraction stage aromatics are sent to a stage e) of fixed-bed hydrocracking carried out under the conditions presented in Table 6:
Tableau 6 : conditions de l’étape e) d’hydrocraquageTable 6: conditions of stage e) of hydrocracking
L’effluent 14 issus de l’étape d’hydrocraquage est soumis à une étape f) de séparation comportant des ballons séparateurs ainsi qu’une colonne de distillation atmosphérique. Les rendements des différentes fractions obtenues après séparation sont indiqués dans le tableau 7 (% masse par rapport à la charge en amont de l’étape d’hydrotraitement noté % m/m) :The effluent 14 from the hydrocracking step is subjected to a separation step f) comprising separator drums and an atmospheric distillation column. The yields of the various fractions obtained after separation are indicated in Table 7 (% mass relative to the feed upstream of the hydrotreatment step noted as % m/m):
Tableau 7 : rendements de l’étape e) d’hydrocraquage après séparation à l’étape f).Table 7: Yields from step e) of hydrocracking after separation in step f).
Les fractions liquides PI-220°C, 220-350°C et 350°C+ issues de l’étape de séparation de l’effluent de l’étape d’hydrocraquage et la fraction raffinat 10 issue de l’étape d) d’extraction des aromatiques sont envoyées vers une étape g) de vapocraquage où chacune des fraction liquides est craquée dans des conditions différentes (tableau 8).The liquid fractions PI-220°C, 220-350°C and 350°C+ from the stage of separation of the effluent from the hydrocracking stage and the raffinate fraction 10 from stage d) of extraction of the aromatics are sent to a steam cracking step g) where each of the liquid fractions is cracked under different conditions (Table 8).
Tableau 8 : conditions de l’étape g) de vapocraquageTable 8: conditions of step g) of steam cracking
Les effluents des différents fours de vapocraquage sont soumis à une étape h) de séparation permettant de recycler les composés saturés et d’obtenir les rendements indiqués dans la tableau 9 (% masse par rapport à la charge totale en amont de l’étape de vapocraquage).The effluents from the various steam cracking furnaces are subjected to a step h) of separation making it possible to recycle the saturated compounds and to obtain the yields indicated in table 9 (% mass relative to the total charge upstream of the steam cracking step ).
Tableau 9 : rendements de l’étape g) de vapocraquage après séparation à l’étape h)Table 9: yields of steam cracking step g) after separation in step h)
Le tableau 9 présente les rendements en produits de vapocraquage. Par rapport à la charge de type résidu atmosphérique introduite à l’étape a) d’hydrotraitement, le procédé selon l’invention permet d’atteindre des rendements massiques en éthylène et en propylène de 31,8 % et 17,3 % respectivement. De plus, l’enchainement spécifiques d’étapes en amont de l’étape de vapocraquage permet de limiter la formation de coke.
Table 9 presents the yields of steam cracking products. Compared to the charge of atmospheric residue type introduced in stage a) of hydrotreatment, the process according to the invention makes it possible to achieve mass yields of ethylene and propylene of 31.8% and 17.3% respectively. In addition, the specific sequence of steps upstream of the steam cracking step makes it possible to limit the formation of coke.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0113284A1 (en) | 1982-12-30 | 1984-07-11 | Institut Français du Pétrole | Treatment of a heavy hydrocarbon oil or a heavy hydrocarbon oil fraction for their conversion into lighter fractions |
| EP0113297A1 (en) | 1982-12-31 | 1984-07-11 | Institut Français du Pétrole | Hydrotreatment process for the conversion in at least two steps of a heavy hydrocarbon fraction containing sulfuric and metallic impurities |
| US4818743A (en) | 1983-04-07 | 1989-04-04 | Union Oil Company Of California | Desulfurization catalyst and the catalyst prepared by a method |
| US5089463A (en) | 1988-10-04 | 1992-02-18 | Chevron Research And Technology Company | Hydrodemetalation and hydrodesulfurization catalyst of specified macroporosity |
| FR2681871A1 (en) | 1991-09-26 | 1993-04-02 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR HYDROTREATING A HEAVY FRACTION OF HYDROCARBONS WITH A VIEW TO REFINING IT AND CONVERTING IT TO LIGHT FRACTIONS. |
| US5221656A (en) | 1992-03-25 | 1993-06-22 | Amoco Corporation | Hydroprocessing catalyst |
| US5417846A (en) | 1990-03-29 | 1995-05-23 | Institut Francais Du Petrole | Hydrotreatment method for a petroleum residue or heavy oil with a view to refining them and converting them to lighter fractions |
| US5622616A (en) | 1991-05-02 | 1997-04-22 | Texaco Development Corporation | Hydroconversion process and catalyst |
| US5827421A (en) | 1992-04-20 | 1998-10-27 | Texaco Inc | Hydroconversion process employing catalyst with specified pore size distribution and no added silica |
| US6332976B1 (en) | 1996-11-13 | 2001-12-25 | Institut Francais Du Petrole | Catalyst containing phosphorous and a process hydrotreatment of petroleum feeds using the catalyst |
| US6589908B1 (en) | 2000-11-28 | 2003-07-08 | Shell Oil Company | Method of making alumina having bimodal pore structure, and catalysts made therefrom |
| US7119045B2 (en) | 2002-05-24 | 2006-10-10 | Institut Francais Du Petrole | Catalyst for hydrorefining and/or hydroconversion and its use in hydrotreatment processes for batches containing hydrocarbons |
| FR2940143A1 (en) | 2008-12-18 | 2010-06-25 | Inst Francais Du Petrole | HYDRODEMETALLATION AND HYDRODESULFURIZATION CATALYSTS AND IMPLEMENTATION IN A SINGLE FORMULATION CHAINING PROCESS |
| CN104927915A (en)* | 2014-03-18 | 2015-09-23 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for producing olefins and aromatic hydrocarbons with naphtha as raw material |
| CN104927919A (en)* | 2014-03-18 | 2015-09-23 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for producing olefin and low-benzene-content gasoline component from naphtha |
| US20160369190A1 (en)* | 2013-07-02 | 2016-12-22 | Andrew Mark Ward | Method of producing aromatics and light olefins from a hydrocarbon feedstock |
| US20170369796A1 (en)* | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Axens | Deep hydroconversion process using an extraction of aromatics and resins, with upgrading of the hydroconversion extract and raffinate in downstream units |
| US20180155643A1 (en)* | 2016-11-21 | 2018-06-07 | Saudi Arabian Oil Company | Process and system for conversion of crude oil to petrochemicals and fuel products integrating solvent deasphalting of vacuum residue |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE538970A (en)* | 1954-06-16 | |||
| CN1043051C (en)* | 1994-07-22 | 1999-04-21 | 国际壳牌研究有限公司 | Process for producing a hydrowax |
| FR2999599B1 (en)* | 2012-12-18 | 2015-11-13 | IFP Energies Nouvelles | PROCESS FOR CONVERTING A HEAVY HYDROCARBON LOAD INTEGRATING SELECTIVE DESHALING WITH RECYCLING OF DESASPHALTEE OIL |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0113284A1 (en) | 1982-12-30 | 1984-07-11 | Institut Français du Pétrole | Treatment of a heavy hydrocarbon oil or a heavy hydrocarbon oil fraction for their conversion into lighter fractions |
| EP0113297A1 (en) | 1982-12-31 | 1984-07-11 | Institut Français du Pétrole | Hydrotreatment process for the conversion in at least two steps of a heavy hydrocarbon fraction containing sulfuric and metallic impurities |
| US4818743A (en) | 1983-04-07 | 1989-04-04 | Union Oil Company Of California | Desulfurization catalyst and the catalyst prepared by a method |
| US5089463A (en) | 1988-10-04 | 1992-02-18 | Chevron Research And Technology Company | Hydrodemetalation and hydrodesulfurization catalyst of specified macroporosity |
| US5417846A (en) | 1990-03-29 | 1995-05-23 | Institut Francais Du Petrole | Hydrotreatment method for a petroleum residue or heavy oil with a view to refining them and converting them to lighter fractions |
| US5622616A (en) | 1991-05-02 | 1997-04-22 | Texaco Development Corporation | Hydroconversion process and catalyst |
| FR2681871A1 (en) | 1991-09-26 | 1993-04-02 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR HYDROTREATING A HEAVY FRACTION OF HYDROCARBONS WITH A VIEW TO REFINING IT AND CONVERTING IT TO LIGHT FRACTIONS. |
| US5221656A (en) | 1992-03-25 | 1993-06-22 | Amoco Corporation | Hydroprocessing catalyst |
| US5827421A (en) | 1992-04-20 | 1998-10-27 | Texaco Inc | Hydroconversion process employing catalyst with specified pore size distribution and no added silica |
| US6332976B1 (en) | 1996-11-13 | 2001-12-25 | Institut Francais Du Petrole | Catalyst containing phosphorous and a process hydrotreatment of petroleum feeds using the catalyst |
| US6589908B1 (en) | 2000-11-28 | 2003-07-08 | Shell Oil Company | Method of making alumina having bimodal pore structure, and catalysts made therefrom |
| US7119045B2 (en) | 2002-05-24 | 2006-10-10 | Institut Francais Du Petrole | Catalyst for hydrorefining and/or hydroconversion and its use in hydrotreatment processes for batches containing hydrocarbons |
| FR2940143A1 (en) | 2008-12-18 | 2010-06-25 | Inst Francais Du Petrole | HYDRODEMETALLATION AND HYDRODESULFURIZATION CATALYSTS AND IMPLEMENTATION IN A SINGLE FORMULATION CHAINING PROCESS |
| US20160369190A1 (en)* | 2013-07-02 | 2016-12-22 | Andrew Mark Ward | Method of producing aromatics and light olefins from a hydrocarbon feedstock |
| CN104927915A (en)* | 2014-03-18 | 2015-09-23 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for producing olefins and aromatic hydrocarbons with naphtha as raw material |
| CN104927919A (en)* | 2014-03-18 | 2015-09-23 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for producing olefin and low-benzene-content gasoline component from naphtha |
| US20170369796A1 (en)* | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Axens | Deep hydroconversion process using an extraction of aromatics and resins, with upgrading of the hydroconversion extract and raffinate in downstream units |
| US20180155643A1 (en)* | 2016-11-21 | 2018-06-07 | Saudi Arabian Oil Company | Process and system for conversion of crude oil to petrochemicals and fuel products integrating solvent deasphalting of vacuum residue |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CN113906120B (en) | 2023-11-28 |
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| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9982203B2 (en) | Process for the conversion of a heavy hydrocarbon feedstock integrating selective cascade deasphalting with recycling of a deasphalted cut | |
| EP3018188B1 (en) | Process for converting petroleum feedstocks comprising a stage of fixed-bed hydrotreatment, a stage of ebullating-bed hydrocracking, a stage of maturation and a stage of separation of the sediments for the production of fuel oils with a low sediment content | |
| US10400184B2 (en) | Hydroprocessing of heavy hydrocarbon feeds using small pore catalysts | |
| EP3018189B1 (en) | Process for converting petroleum feedstocks comprising a visbreaking stage, a maturation stage and a stage of separating the sediments for the production of fuel oils with a low sediment content | |
| US9206363B2 (en) | Hydroprocessing of heavy hydrocarbon feeds | |
| RU2673803C1 (en) | Method for upgrading partially converted vacuum residue | |
| WO2016146326A1 (en) | Improved method for converting heavy hydrocarbon feedstocks | |
| FR3098522A1 (en) | Process for converting a feed containing pyrolysis oil | |
| WO2021008924A1 (en) | Process for the preparation of olefins, comprising hydrotreatment, de-asphalting, hydrocracking and steam cracking | |
| WO2021069330A1 (en) | Process for the preparation of olefins, involving de-asphalting, hydroconversion, hydrocracking and steam cracking | |
| FR3084371A1 (en) | PROCESS FOR THE TREATMENT OF A HEAVY HYDROCARBON LOAD COMPRISING HYDROTREATMENT IN A FIXED BED, A DEASPHALTING AND A HYDROCRACKING IN A BOILING ASPHALT BED | |
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