FR2605643A1 - METHOD AND DEVICE FOR CATALYTIC CRACKING OF FLUIDIZED BED OF A HYDROCARBON LOAD - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE CRAQUAGE CATALYTIQUE D'UNE CHARGE D'HYDROCARBURES. SELON L'INVENTION, AU MOINS UNE COUPE PROVENANT DU FRACTIONNEMENT DE LA CHARGE CRAQUEE EST RECYCLEE A L'ETAT LIQUIDE PAR PULVERISATION EN 11 IMMEDIATEMENT EN AVAL DE LA ZONE DE MELANGE ET DE VAPORISATION DE LA CHARGE A CRAQUER.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR CATALYTIC CRACKING OF A CHARGE OF HYDROCARBONS. ACCORDING TO THE INVENTION, AT LEAST ONE CUT FROM THE FRACTIONATION OF THE CRACKED CHARGE IS RECYCLED TO A LIQUID STATE BY SPRAYING IN 11 IMMEDIATELY DOWNSTREAM OF THE MIXING AND VAPORIZATION ZONE OF THE CRACKED CHARGE.
Description
Procédé et dispositif pour le craquage catalytiqueMethod and apparatus for catalytic cracking
en lit fluidisé d'une charge d'hydrocarbures. in a fluidized bed of a hydrocarbon feed.
La présente invention concerne le craquage catalytique The present invention relates to catalytic cracking
de charges d'hydrocarbures. Elle concerne plus particu- hydrocarbon feeds. It concerns more specifically
lièrement des perfectionnements apportés auxprocédés et aux dispositifs utilisés pour le craquage catalytique en lit fluidisé de charges pétrolières, notamment de improvements to the processes and devices used for fluidized catalytic cracking of petroleum
charges lourdes.heavy loads.
On sait que, dans les procédés dits de craquage catalytique (en anglais Fluid Catalytic Cracking, ou encore procédé FCC), la charge d'hydrocarbures est complètement vaporisée par mise en contact à haute température avec un It is known that, in so-called catalytic cracking processes (in English Fluid Catalytic Cracking, or FCC method), the hydrocarbon feedstock is completely vaporized by contacting at high temperature with a catalyst.
catalyseur de craquage approprié maintenu en suspension. suitable cracking catalyst maintained in suspension.
Après que l'on ait atteint par craquage la gamme de poids moléculaires désirée, avec un abaissement correspondant des points d'ébullition, le catalyseur est rapidement After the desired molecular weight range has been reached by cracking, with a corresponding lowering of the boiling points, the catalyst is rapidly
séparé des produits obtenus.separated from the products obtained.
Dans la pratique, le catalyseur régénéré à une tem- In practice, the catalyst regenerated at one time
pérature généralement supérieure à 6000C et la charge à traiter sont mis en contact en continu à la base d'un réacteur tubulaire vertical ou incliné dit "élévateur de charge", que les techniciens désignent souvent par le terme anglais de "riser". La charge, préchauffée habituellement à une température de 80 à 4000C et injectée à une pression comprise entre 0, 7.105 et 3,5.105 Pascals relatifs, se vaporise puis craque au contact des sites actifs du catalyseur, tout en assurant le transport pneumatique ascendant des grains de celui-ci, dont la taille moyenne souhaitée est d'environ 70 fm. Après un temps de contact de l'ordre de 1 à 4 secondes, les vapeurs d'hydrocarbures, à une température de l'ordre de 475 à 550 C, sont séparées du catalyseur à la partie supérieure generally higher than 6000C and the charge to be treated are put in contact continuously at the base of a vertical tubular reactor or inclined said "charge elevator", which technicians often refer to the term "riser". The charge, usually preheated to a temperature of 80 to 4000 ° C. and injected at a pressure of between 0.7 × 10 5 and 3.5 × 10 5 Pascals, vaporizes and then cracks in contact with the active sites of the catalyst, while ensuring the upward pneumatic transport of the grains. of it, whose average desired size is about 70 fm. After a contact time of the order of 1 to 4 seconds, the hydrocarbon vapors, at a temperature of about 475 to 550 ° C, are separated from the catalyst at the top
du réacteur, et envoyées vers les sections de fraction- from the reactor, and sent to the fractional
nement des divers produits. Le catalyseur usé, chargé de 0,5 à 2,0% en poids de coke, est d'abord strippé à la vapeur, puis évacué vers un régénérateur, o son activité different products. The spent catalyst, loaded with 0.5 to 2.0% by weight of coke, is first stripped with steam and then discharged to a regenerator, where its activity
est restaurée par combustion du coke. La chaleur de combus- is restored by burning coke. The heat of combustion
tion de ce coke, qui peut contenir de 5 à 10% en poids -2- d'hydrogène, se répartit entre le catalyseur (environ 700%) et les fumées de régénération. Le catalyseur régénéré est recyclé vers la zone réactionnelle, o la fraction de la chaleur de combustion du coke transmise au catalyseur dans le régénérateur est utilisée pour vaporiser la charge, This coke, which can contain from 5 to 10% by weight of hydrogen, is distributed between the catalyst (about 700%) and the regeneration fumes. The regenerated catalyst is recycled to the reaction zone, where the fraction of the coke combustion heat transmitted to the catalyst in the regenerator is used to vaporize the charge,
fournir la chaleur de réaction (endothermique) et compen- provide heat of reaction (endothermic) and compensate
ser les diverses pertes thermiques, en assurant ainsi l'équilibre thermique de l'unité. La durée d'un cycle the various heat losses, thereby ensuring the thermal equilibrium of the unit. The duration of a cycle
moyenpour le catalyseurest d'environ 15 minutes. average for the catalyst is about 15 minutes.
Le procédé FCC est donc mis en oeuvre de façon telle que l'unité de craquage soit en équilibre thermique, toute la chaleur nécessaire étant apportée par la combustion du coke déposé au cours de la réaction de craquage sur The FCC process is thus carried out in such a way that the cracking unit is in thermal equilibrium, all the necessary heat being provided by the combustion of the coke deposited during the cracking reaction on
les grains de catalyseur.the catalyst grains.
Le couple "température de préchauffage de la charge/ circulation du catalyseur régénéré" est donc ajusté de façon à obtenir la température de réaction désirée dans toute azone réactionnelle et, en particulier, en sortie du réacteur. Toutefois, lorsque la charge s'alourdit, les The "preheating temperature of the charge / circulation of the regenerated catalyst" pair is thus adjusted so as to obtain the desired reaction temperature in any reaction azone and, in particular, at the outlet of the reactor. However, when the load becomes heavier,
niveaux de température requis pour les réactions de cra- temperature levels required for crack reactions.
quage catalytique conduisent, dans la zone d'injection, à une température d'équilibre entre catalyseur et charge supposée vaporisée qui peut devenir inférieure au point In the injection zone, the catalytic equilibrium leads to an equilibrium temperature between the catalyst and the supposed vaporized charge which may become less than the point
de rosée de celle-ci.dew from it.
On sait, en effet, que plus la coupe pétrolière à craquer possède un intervalle d'ébullition élevé, plus elle possède de composés à haut poids moléculaire ainsi que des asphaltènes, et plus la température requise pour It is known, in fact, that the higher the boiling point, the higher the number of high molecular weight compounds and the asphaltenes, the higher the temperature required for
vaporiser et craquer ces composés est élevée. vaporize and crack these compounds is high.
Or, à défaut d'une vaporisation complète de la charge, la fraction non vaporisée, enrichie en ces composés lourds, est génératrice d'une quantité très importante de coke. Il s'ensuit un accroissement sévère du dépôt de coke sur le catalyseur, qui conduit à une élévation de la température de régénération, qui est préjudiciable à la stabilité du catalyseur et est très rapidement contraignante du point de vue de la tenue -3- mécanique des organes internes et de l'équilibre thermique However, in the absence of a complete vaporization of the charge, the non-vaporized fraction, enriched in these heavy compounds, is generating a very large amount of coke. This results in a severe increase in the coke deposition on the catalyst, which leads to an increase in the regeneration temperature, which is detrimental to the stability of the catalyst and is very rapidly constraining from the point of view of mechanical stability. internal organs and thermal equilibrium
de l'unité.of the unit.
Les développements les plus récents dans le domaine du craquage catalytique des charges lourdes ont visé jusqu'à présent à remédier aux inconvénients précédem- ment cités, principalement de trois manières: soit en extrayant de la chaleur au régénérateur, de façon à limiter l'augmentation de la température de régénération, - soit en effectuant la régénération en deux étapes, ce qui permet d'atteindre des températures beaucoup plus élevées, The most recent developments in the field of catalytic cracking of heavy loads have so far addressed the above-mentioned drawbacks, mainly in three ways: either by extracting heat from the regenerator, so as to limit the increase the regeneration temperature, - either by carrying out the regeneration in two stages, which makes it possible to reach much higher temperatures,
- soit en améliorant l'efficacité des systèmes d'in- - by improving the efficiency of the information systems
jection de la charge, de façon à minimiser la production de coke associée à une mauvaise atomisation et à une mise en contact de cette charge avec le catalyseur dans jection of the charge, so as to minimize the production of coke associated with a bad atomization and a contact of this charge with the catalyst in
d'assez mauvaises conditions.bad conditions.
Mais, en réalité, si ces différentes approches permettent de reculer les limites associées au traitement des charges lourdes, moyennant, dans le premier cas, une augmentation substantielle de la production totale de coke et, dans le second, un possible abaissement de la conversion,au-delà d'une certaine limite et en raison de la diminution du rapport catalyseur sur charge (C/O), aucune d'entre elles ne permet véritablement d'éviter la production inutile de coke associée à une vaporisation But, in fact, if these different approaches allow to reduce the limits associated with the treatment of heavy loads, by means of, in the first case, a substantial increase in the total production of coke and, in the second, a possible lowering of the conversion, beyond a certain limit and because of the decrease of the ratio catalyst on charge (C / O), none of them really makes it possible to avoid the unnecessary production of coke associated with a vaporization
incomplète de la charge.incomplete charge.
La présente invention vise à remédier à cet incon- The present invention aims to remedy this inconvenience.
vénient en contrôlant la température du mélange de catalyseur et de charge fraîche vaporisée, de façon à ce qu'elle soit suffisante pour minimiser la production de coke due à la non vaporisation des fractions les plus lourdes, tout en assurant une température de craquage catalytique optimale dans la zone réactionnelle. Ce contrôle et cette optimisation de la température sont réalisés à l'aide d'une utilisation judicieuse de diverses coupes de recycles issues du fractionnement des effluents by controlling the temperature of the catalyst mixture and fresh vaporized feed so that it is sufficient to minimize coke production due to the non-vaporization of the heavier fractions, while ensuring an optimum catalytic cracking temperature in the reaction zone. This control and this optimization of the temperature are carried out using a judicious use of various sections of recycles resulting from the fractionation of the effluents
de la réaction de craquage.of the cracking reaction.
En effet, bien que le fait de recycler certaines de ces coupes soit connu depuis longtemps, (voir, par exemple, le brevet américain No 3 193 494), on n'a jamais envisagé de pulvériser de telles coupes à l'état liquide pour effectuer les transferts thermiques appropriés aux conditions sévères de craquage (température élevée et court temps de séjour de la charge dan.s un lit fluidisé dilué de grains de catalyseur) qui règnent dans les unités de conversion moderne, en vue d'optimiser la marche de ces unités, en régulant leur température et en adaptant la formation de coke à la stricte quantité nécessaire pour Indeed, although the recycling of some of these cuts has been known for a long time (see, for example, US Pat. No. 3,193,494), it has never been envisaged to spray such cups in the liquid state for heat transfers appropriate to the severe cracking conditions (high temperature and short residence time of the feed in a diluted fluidized bed of catalyst grains) which prevail in the modern conversion units, in order to optimize the operation of these units, by regulating their temperature and adapting the formation of coke to the strict quantity necessary for
assurer leur équilibre thermique.ensure their thermal equilibrium.
L'invention appar conséquent, pour objet un procédé de craquage catalytique d'une charge d'hydrocarbures, ce procédé comprenant une phase de mise en contact à flux ascendant ou descendant dans une colonne, dans des conditions de craquage en lit fluidisé, de ladite charge et des grains d'un catalyseur de craquage, une phase de séparation du catalyseur usé et de la charge craquée en aval de la zone de réaction, au moins une phase de strippage du catalyseur usé, une phase de régénération dudit catalyseur dans des conditions de combustion du coke déposé sur celui-ci et, enfin, une phase de recyclage du catalyseur régénéré à l'alimentation de ladite colonne, ce procédé étant caractérisé en ce que: The invention therefore relates to a process for the catalytic cracking of a hydrocarbon feedstock, said method comprising a column upward or downward contacting phase, under fluidized bed cracking conditions, of said feedstock. feed and grains of a cracking catalyst, a separation phase of the spent catalyst and the feedstock cracked downstream of the reaction zone, at least one stripping phase of the spent catalyst, a regeneration phase of said catalyst under conditions for combusting the coke deposited thereon and finally for recycling the regenerated catalyst to said column, said method being characterized in that:
- le catalyseur recyclé est introduit en phase flui- the recycled catalyst is introduced into the fluid phase
disée diluée dans ladite colonne en quantité et à une température telles que la température du mélange de ce catalyseur et de la charge finement pulvérisée soit au moins égale au point de rosée de la charge à craquer, au moins une coupe provenant du fractionnement de la charge craquée est recyclée à l'état liquide par pulvérisation, immédiatement, en aval de la zone de mélange et de vaporisation de la charge à craquer, de préférence après un temps de séjour des hydrocarbures vaporisés de cette charge à la température supérieure au -5- point de rosée inférieur à 0,5 seconde et, de préférence à 0,3 seconde, la ou lesdites coupes recyclées étant injectées en une quantité et à une température telles que la température finale de réaction mesurée en fin de colonne soit toujours comprise entre 475 et 550 C, ladite coupe recyclée étant constituée par la coupe la plus légère par said diluted in said column in an amount and a temperature such that the temperature of the mixture of said catalyst and of the finely atomized charge is at least equal to the dew point of the charge to be cracked, at least one cut from the fractionation of the charge The cracked liquid is recycled to the liquid state by spraying, immediately downstream of the mixing and vaporization zone of the charge to be cracked, preferably after a residence time of the vaporized hydrocarbons of this charge at the temperature above -5- dew point less than 0.5 second and preferably 0.3 seconds, the said recycled cup (s) being injected in an amount and at a temperature such that the final reaction temperature measured at the end of the column is always between 475 and and 550 C, said recycled cut being constituted by the lightest cut by
rapport au produit de conversion recherché le plus lourd. relative to the most sought after conversion product.
Parmi les effluents liquides du craquage catalytique issus de la zone de fractionnement et susceptibles d'être ainsi recyclés, on distingue habituellement les coupes suivantes: - la coupe essence, dont l'intervalle d'ébullition s'étend généralement de la coupe C5 jusque vers 200-220 C; la coupe gazole, souvent appelée LCO, par référence au terme anglais "Light Cycle Oil", dont l'intervalle d'ébullition s'étend généralement depuis 160-2200C (début de coupe) jusque vers 320-380 C (fin de coupe), cette Among the liquid effluents from catalytic cracking from the fractionation zone and capable of being recycled in this way, the following cuts are usually distinguished: - the gasoline cut, whose boiling range generally extends from the C5 cut to 200-220C; the diesel fuel, often called LCO, by reference to the English term "Light Cycle Oil", whose boiling range generally extends from 160-2200C (beginning of cutting) to 320-380C (end of cut) , this
coupe et la précédente étant celles qui sont habituelle- cut and the previous one being those which are usually
ment recherchées lors du craquage catalytique, les unités fonctionnant généralement soit en marche gazole (production maximum de gazole), soit en marche essence (production maximum d'essence), suivant les cas; - la coupe diluant lourd, souvent appelée HCO, par référence au terme anglais "Heavy Cycle Oil", moins bien For catalytic cracking purposes, the units generally operate either on diesel fuel (maximum diesel production) or on gasoline (maximum gasoline production), as the case may be; - the heavy diluent cup, often called HCO, by reference to the English term "Heavy Cycle Oil", less well
valorisée (base fuel à faible viscosité) et dont l'in- recovered (low viscosity fuel base) and whose
tervalle d'ébullition est généralement compris entre 300-380 et 460-500oC; - et, enfin, une coupe de résidu de distillation, qui contient les produits les plus lourds et les plus difficiles à craquer, et des quantités importantes de boiling range is generally between 300-380 and 460-500oC; - and finally, a section of distillation residue, which contains the heaviest products and the most difficult to crack, and significant amounts of
fines de catalyseurs, ce résidu, qui a un pointd'ébul- catalyst, this residue, which has a point of
lition généralement supérieur à 460-5000C (mais qui peut également inclure tout le résidu de distillation de point d'ébullition supérieur à 320-380 C), étant usually greater than 460-5000C (but may also include any distillation residue boiling above 320-380 C), being
généralement appelé "slurry catalytique". generally called "catalytic slurry".
Les recycles injectés par pulvérisation à différents The injected recycles at different
intervalles dans la colonne de craquage ou riser ont notam- intervals in the cracking column or riser have in particular
ment pour effet de diviser celle-ci enplusieurszones thermique distinctes, -6 caractérisées par des conditions réactionnelles différentes the effect of dividing it into several distinct thermal zones, -6 characterized by different reaction conditions
et réglables indépendamment les unes des autres. and adjustable independently of each other.
La zone située entre les points d'injection de la The area between the injection points of the
charge fraîche et du premier recycle est notamment carac- fresh load and the first recycle is particularly
térisée par: - une température d'équilibre moyenne du mélange catalyseur + charge au moins égale à la température de rosée de celle-ci, afin d'en permettre la vaporisation complète, cette température élevée étant par ailleurs favorable à la dislocation des éléments les plus lourds controlled by: an average equilibrium temperature of the catalyst + charge mixture at least equal to the dew point temperature thereof, in order to allow complete vaporization thereof, this high temperature being moreover favorable to the dislocation of the elements heavier
et les moins solides, tels que les asphaltènes, en com- and the weaker ones, such as asphaltenes, in
posés de plus faible taille, accessibles ensuite au cra- placed smaller, then accessible
quage catalytique; - un rapport catalyseur sur hydrocarbures élevé, favorable à un transfert de chaleur rapide et efficace entre le catalyseur et la charge, permettant notamment de minimiser les réactions indésirables de craquage thermique et de promouvoir au maximum les réactions plus sélectives de craquage catalytique; - un temps de réaction très court, inférieur à 0,5 et de préférence à 0,3 seconde, afin de contrôler la conversion au niveau désiré et éviter le développement de réactions secondaires préjudiciables à une bonne sélectivité. Les objectifs poursuivis dans cette première zone de craquage sont donc en priorité une vaporisation rapide et complète de la charge et la dislocation des constituants les plus lourds qui, à défaut, engendreraient une quantité importante de coke. De plus, la conjugaison catalytic quage; a high catalyst-to-hydrocarbon ratio, favorable to a fast and efficient heat transfer between the catalyst and the feedstock, in particular making it possible to minimize undesirable thermal cracking reactions and to promote as much as possible the more selective catalytic cracking reactions; - A very short reaction time, less than 0.5 and preferably 0.3 seconds, to control the conversion to the desired level and avoid the development of side reactions detrimental to good selectivity. The objectives pursued in this first cracking zone are therefore in priority a rapid and complete vaporization of the charge and the dislocation of the heavier constituents which, failing that, would generate a large quantity of coke. Moreover, the conjugation
d'une température et d'un rapport catalyseur sur hydro- a temperature and a ratio catalyst on hydro-
carbures élevés, avec un temps de résidence très bref, permet d'obtenir une sélectivité maximale de la réaction carbides, with a very short residence time, makes it possible to obtain a maximum selectivity of the reaction
de craquage.cracking.
Au contraire, la ou les zones situées plus à l'aval, On the contrary, the zone or zones further downstream,
après abaissement de la température du fait de l'endother- after lowering the temperature due to endother-
micité de la réaction elle-même et de l'effet de trempe provoqué par la pulvérisation du ou des recycles, sont 7- of the reaction itself and of the quenching effect caused by the spraying of the recycles or
caractérisées par des conditions de craquage plus conven- characterized by more conventional cracking conditions
tionnelles, qui conviennent à un produit entièrement vaporisé après son passage dans la première zone. On peut envisager, par exemple, un temps de contact total compris entre 0,5 et 5 secondes et, de préférence, entre 0,5 et 2 secondes et une température finale de réaction comprise entre 475 et 510 C en cas de marche à gazole which is suitable for a fully vaporized product after passing through the first zone. For example, a total contact time of between 0.5 and 5 seconds and preferably between 0.5 and 2 seconds and a final reaction temperature of between 475 and 510 ° C. in the case of a diesel engine can be envisaged.
maximum, ou 500 à 550 C en cas de marche à essence maxi- maximum, or 500 to 550 C in the case of a maximum fuel
mum. Il est à noter que l'invention requiert en particulier, pour une efficacité maximale, une vaporisation très rapide de la charge. C'est pourquoi il est primordial que le système de pulvérisation et de distribution de la charge dans le flux de catalyseur assure à la fois une atomisation fine de cette charge et un mélange homogène mum. It should be noted that the invention requires in particular, for maximum efficiency, a very fast vaporization of the load. That is why it is essential that the system of spraying and distributing the charge in the catalyst flow ensures both a fine atomization of this charge and a homogeneous mixture.
avec le catalyseur.with the catalyst.
Un autre but de l'invention, complémentaire du pré- Another object of the invention, complementary to the pre-
cédent, réside dans une optimisation plus poussée des opérations dites à "gazole maximum", quel que soit le type this, lies in a further optimization of so-called "maximum diesel" operations, whatever the type
de charges traitées.processed loads.
Dans ce type d'opération, la conversion par passe In this type of operation, conversion by pass
doit être modérée (entre 475 et 510 C) sous peine de fa- should be moderate (between 475 and 510 C) or
briquer plutôt de l'essence, ce qui implique au moins deux différences importantes par rapport à une opération à "essence maximum": a) la température finale de réaction doit être plus rather than gasoline, which implies at least two important differences from a "maximum gasoline" operation: a) the final reaction temperature must be more
faible, ce qui, conformément à ce qui a été exposé précé- low, which, in accordance with the above-mentioned
demment, requiert une différence de température d'autant plus grande avec la température initiale de réaction, also requires a temperature difference that increases with the initial reaction temperature,
laquelle doit demeurer toujours au moins égale à la tem- which must always remain at least equal to the time
pérature de rosée de la charge en imposant ainsi une augmentation du débit de produits recyclés et pulvérisés en aval du point d'injection de charge fraîche; b) du fait de cette température finale plus faible, le rendement en produits non convertis à la première passe (produits plus lourds que le gazole) est plus élevé et il convient donc d'augmenter le débitdu ou des recycles -8- pulvériss, de manière à retrouver un niveau de conversion dew point of the feed thereby imposing an increase in the flow of recycled and pulverized products downstream of the fresh feed injection point; b) because of this lower final temperature, the yield of products not converted to the first pass (products heavier than diesel) is higher and it is therefore necessary to increase the flow rate of the pulverized recycles, way to find a conversion level
acceptable.acceptable.
Sur des charges légères et donc plus faciles à vaporiser, ce recycle pourrait s'effectuer en mélange avec la chargecomme cela est souvent le cas dans les unités existantes. Dans ce cas, l'augmentation de la concentration en produits aromatiques présents en grande quantité dans les recycles a cependant pour effet d'inhiber partiellement l'activité du catalyseur et de favoriser la production de coke, du fait de l'affinité naturelle des composés aromatiques légèrement basiques pour les sites actifs acides du catalyseur. Au contraire, avec le procédé selon l'invention, dans lequel es recycles sont pulvérisés On light loads and therefore easier to spray, this recycle could be done in mixture with the charge as is often the case in existing units. In this case, however, the increase in the concentration of aromatics present in large quantities in the recycles has the effect of partially inhibiting the activity of the catalyst and promoting the production of coke, because of the natural affinity of the compounds slightly basic aromatics for the acidic active sites of the catalyst. On the contrary, with the process according to the invention, in which the recycles are sprayed
en aval de l'injection de la charge, ces recycles n'affec- downstream of the injection of the charge, these recycles
tent en rien la conversion de la charge et, en même temps, the conversion of the load and, at the same time,
la production de coke est considérablement réduite. Fina- the production of coke is considerably reduced. Fina-
lement, ceci autorise, sur les charges légères, un recy- This allows, on light loads, a recy-
clage d'une coupe plus lourde jusqu'à extinction complète cleaving a heavier cut until complete extinction
du résidu de craquage.cracking residue.
Le procédé de craquage catalytique objet de la pré- The catalytic cracking process object of the present invention
sente invention permet donc de minimiser les formations de coke inutiles, c'est-à-dire celles qui ne résultent This invention thus makes it possible to minimize unnecessary coke formations, that is to say those that do not result
pas d'une conversion.not a conversion.
Ce procédé permet également, par un choix judicieux des conditions de craquage de la ou des coupes de recycle issues du fractionnement des effluents de craquage, de maximiser, selon les cas, la production d'essence ou This method also makes it possible, by a judicious choice of the cracking conditions of the recycling cup (s) resulting from the fractionation of the cracking effluents, to maximize, as the case may be, the production of gasoline or
de gazole,quelles que soient les charges à craquer envo- diesel fuel, whatever the loads to be
yées dans l'unité,tout en assurant l'équilibre thermique de l'unité par une limitation de la formation du coke in the unit, while ensuring thermal equilibrium of the unit by limiting the formation of coke
au strict nécessaire pour ses besoins. the bare necessities for his needs.
Ainsi, avec les charges dites lourdes, c'est-à-dire fortement chargées en asphaltènes et en métaux, possédant Thus, with so-called heavy loads, that is to say heavily loaded with asphaltenes and metals, having
plus de 50% en volume de composés dont le point d'ébulli- more than 50% by volume of compounds whose boiling point
tion est supérieur à 500 C, et dont le point de rosée, c'est-à-dire la température à partir de laquelle la charge est complètement vaporisée, est supérieur à environ 550 -9- ou 6000C dans les conditions de craquage, la priorité devra être donnée à la minimisation de la production de coke et, le cas échéant, à l'extraction de chaleur. On recyclera donc d'abord une première coupe de diluant lourd à l'état liquide par pulvérisation immédiatement en aval de l'injection de la charge, de façon à atteindre la température de mélange nécessaire à sa vaporisation et à assurer dans de bonnes conditions la conversion de is greater than 500 ° C., and whose dew point, ie the temperature at which the charge is completely vaporized, is greater than about 550 ° C. or 6000 ° C. under the conditions of cracking, priority should be given to minimizing coke production and, where appropriate, extracting heat. Firstly, a first section of heavy diluent in the liquid state will be recycled by spraying immediately downstream of the injection of the feed, so as to reach the mixing temperature necessary for its vaporization and to ensure in good conditions the conversion of
ce diluant lourd soit en diluant léger, soit en essence. this heavy diluent is diluent light, or in essence.
En outre, on pourra, si nécessaire, pratiquer en aval de l'injection de diluant lourd une seconde injection de diluant léger, destinée notamment à évacuer l'excédent éventuel de chaleur du système, dans le cas de traitement In addition, it will be possible, if necessary, to perform downstream of the injection of heavy diluent a second injection of light diluent, intended in particular to evacuate any excess heat of the system, in the case of treatment
des charges les moins appropriées au craquage. less appropriate loads for cracking.
Avec des charges plus légères, moins chargées en asphaltènesetencomposés polyaromatiques et telles que le point de rosée dans les conditions de craquage soit With lighter loads, less loaded with asphaltenes and polyaromatic compounds and such that the dew point under the cracking conditions is
inférieur à 5500C,.en particulier, lorsque le cata- less than 5500C, in particular where the cat-
lyseur utilisé sera peu susceptible de former du coke (catalyseurs dits d'octane), les conditions d'injection de la charge à température élevée, ainsi que le premier recycle de diluant lourd dans les conditions optimales de craquage décrites ci-dessus, auront cette fois pour conséquence de ne plus assurer une formation de coke the lyser used will be unlikely to form coke (so-called octane catalysts), the conditions for injecting the feedstock at high temperature, as well as the first recycle of heavy diluent under the optimal cracking conditions described above, will have this consequence of no longer ensuring coke formation
suffisante pour assurer l'équilibre thermique de l'unité. sufficient to ensure the thermal equilibrium of the unit.
Cette difficulté pourra alors être surmontée par pulvé- This difficulty can then be overcome by spraying
risation, en aval de la coupe de diluant lourd, de slurry catalytique, qui aura cette fois pour fonction, étant downstream of the heavy diluent section, catalytic slurry, which will have this time
donné le caractère plus réfractaire de cette coupe, d'ap- given the more refractory nature of this cut, of
porter au catalyseur le coke nécessaire pour assurer l'équilibre thermique, tout en améliorant le taux de conversion de l'unité. Cette seconde injection sera donc de préférence pratiquée dans la dernière partie de la colonne de craquage. Enfin, lorsque l'unité fonctionnera en marche "essence maximum", la quantité de cette dernière pourra être accrue en réinjectant successivement dans la colonne du diluant léger qui constitue dans ce cas la Catalyze the coke needed to achieve thermal equilibrium, while improving the conversion rate of the unit. This second injection will therefore preferably be practiced in the last part of the cracking column. Finally, when the unit will operate in "maximum gasoline" mode, the quantity of the latter can be increased by re-injecting successively into the column of the light diluent which constitutes in this case the
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coupe la plus légère par rapport au produit de conversion recherché le plus lourd, du diluant lourd ou un mélange the lightest cut relative to the heavier wanted conversion product, the heavy diluent or a mixture
de ceux-ci, puis le slurry catalytique. of these, then the catalytic slurry.
L'invention a également pour objet un dispositif de craquage catalytique d'une charge d'hydrocarbures com- prenant une colonne de craquage à flux ascendant ou descendant de grains de catalyseur, des moyens pour alimenter sous pression ladite colonne par pulvérisation d'une charge d'hydrocarbures, un moyen de séparation des produits de la charge craquée et des grains de catalyseur usé, au moins un moyen de strippage par au moins un fluide The invention also relates to a device for catalytic cracking of a hydrocarbon feedstock comprising a cracking column with ascending or descending flow of catalyst particles, means for supplying said column under pressure by spraying a feedstock. of hydrocarbons, a means for separating the products from the cracked feedstock and spent catalyst particles, at least one means for stripping with at least one fluid
des grains de catalyseur usé, au moins une unité de régé- spent catalyst grains, at least one regeneration unit
nération dudit catalyseur par combustion à température élevée du coke déposé sur celui-ci, et des moyens de said catalyst is combusted by burning at high temperature the coke deposited thereon, and means for
recyclage du catalyseur régénéré auxdits moyens d'alimen- recycling the regenerated catalyst to said feed means
tation, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il com- this device being characterized in that it
porte un moyen de fractionnement des effluents de la réaction et un moyen pour recycler à ladite colonne, à l'état pulvérisé, au moins une coupe de liquide provenant carries a means for fractionating the effluents of the reaction and means for recycling to said column, in the pulverized state, at least one section of liquid coming from
de cette séparation en au moins un point disposé immé- of this separation into at least one point immediately
diatement en aval de la zone de mélange de la charge downstream of the charge mixing zone
fraîche et du catalyseur régénéré. fresh and regenerated catalyst.
Le dispositif de recyclage par pulvérisation dans la colonne de craquage d'une ou plusieurs coupes de distillation d'effluents de craquage permet d'optimiser les conditions de craquage en vue du résultat désiré The device for recycling by spraying in the cracking column of one or more cracking effluent distillation cups makes it possible to optimize the cracking conditions in view of the desired result.
(rendement maximum en essence ou en gazole). (maximum efficiency in gasoline or diesel).
Les débits d'injection de la ou des coupes recyclées seront asservis à la température mesurée immédiatement en aval de la zone d'injection. A cet effet, le dispositif The injection rates of the recycled section or sections will be slaved to the temperature measured immediately downstream of the injection zone. For this purpose, the device
comprendra au moins un moyen pour réguler le débit d'ali- include at least one means for regulating the flow of food
mentation de la colonne en une ou plusieurs coupes recyclées de façon telle que la température de la zone réactionnelle, en aval de la zone d'injection, soit maintenue àune valeur de consigne adaptée à la nature de la charge à craquer, à la marche essence ou gazole recherchée, au type du catalyseur utilisé et à son mode the column is fed into one or more recycled sections in such a way that the temperature of the reaction zone, downstream of the injection zone, is maintained at a set value adapted to the nature of the charge to be cracked, to gasoline walking or desired diesel, the type of catalyst used and its mode
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de régénération.regeneration.
Chaque coupe recyclée sera de préférence injectée Each recycled cup will preferably be injected
de façon homogène sur toute la section de la zone réac- homogeneously throughout the entire section of the reaction zone.
tionnelle à l'aide d'un ou de plusieurs dispositifs de pulvérisation, de façon à assurer un transfert thermique using one or more spraying devices to ensure thermal transfer
instantané. A cet effet, l'injection de la charge à cra- instantaneous. For this purpose, the injection of the charge with
quer et celle du ou des recycles issus du fractionnement sont pratiquées à l'aide de pulvérisateurs performants, tels que des pulvérisateurs à impaction ou à tuyère de quer and the recycles from the fractionation are made using high-performance sprayers, such as impaction sprayers or nozzle sprayers.
type venturi, de façon à donner aux gouttelettes de li- venturi type, so as to give the droplets of
quide le plus petit diamètre possible, généralement inférieur à 100 microns et, de préférence, à 50 microns; cette finesse de pulvérisation permet en effet aux gouttelettes formées d'être transformées en vapeurs d'hydrocarbures de façon quasi-instantanée lors de leur mise en présence avec le flux de grains de catalyseur the smallest possible diameter, generally less than 100 microns and preferably 50 microns; this fineness of spraying makes it possible for the formed droplets to be converted into hydrocarbon vapors almost instantaneously when they are brought into contact with the flow of catalyst grains
à haute température.at high temperature.
Il est également important que la température finale It is also important that the final temperature
de réaction soit maintenue stable. Dans ce but, le dis- of reaction is kept stable. For this purpose, the
positif comprendra des moyens pour réguler le débit d'ali- positive will include means to regulate the flow of food
mentation de la colonne en coupe recyclée de façon telle que la température finale de réaction soit maintenue the column in recycled section so that the final reaction temperature is maintained
égale à une valeur de consigne adaptée à la charge à cra- equal to a set value adapted to the load
quer, aux conditions de craquage et au type de marche recherché (marche essence:température finale 500-530 C,ou quer, cracking conditions and the type of market sought (petrol running: final temperature 500-530 C, or
marche gazole: température finale 480-510oC). diesel run: final temperature 480-510oC).
La température du mélange charge vaporisée + cata- The temperature of the vaporized charge + cat-
lyseur peut ainsi être maintenue supérieure au point de rosée de la charge, tout en adaptant la température de craquage à la sélectivité désirée pour les effluents du craquage. Le dessin schématique annexé illustre une forme The lyser can thus be maintained higher than the dew point of the feed while adapting the cracking temperature to the desired selectivity for the cracking effluents. The attached schematic drawing illustrates a form
de mise en oeuvre de l'invention.implementation of the invention.
Sur ce schéma, qui représente une colonne de craquage, on voit que le catalyseur régénéré est injecté par une conduite 1 à la base 2 d'une colonne à flux ascendant 5 ou "élévateur", ainsi qu'un gaz vecteur, introduit en 3 In this diagram, which represents a cracking column, it can be seen that the regenerated catalyst is injected via a pipe 1 at the base 2 of an upflow or "lift" column, as well as a carrier gas, introduced at 3
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avec un débit suffisant pour que le catalyseur soit en lit fluidisé dilué et que les particules de catalyseur montent dans la colonne à des vitesses comprises entre 0,5 et 5 mètres par seconde. La charge d'hydrocarbures à craquer est elle-même injectée et pulvériséepar with a flow rate sufficient for the catalyst to be in a dilute fluidized bed and for the catalyst particles to rise in the column at speeds of between 0.5 and 5 meters per second. The hydrocarbon charge to be cracked is itself injected and sprayed by
l'injecteur 4, à la base de la colonne, et les hydrocar- the injector 4, at the base of the column, and the hydrocarbons
bures, mis en contact avec les particules de catalyseur à température élevée dans la zone 2, immédiatement en aval de l'injection de la charge, se vaporisent en moins d'une demi-seconde. La température résultant du mélange catalyseur + charge vaporisée est mesurée à l'aide d'une sonde de température 61qui commande la vanne 7 d'arrivée du catalyseur chaud et régénéré, de façon à maintenir la température mesurée en 6 à une valeur égale ou supérieure bures, brought into contact with the high temperature catalyst particles in zone 2, immediately downstream of the injection of the charge, vaporize in less than half a second. The temperature resulting from the catalyst + vaporized filler mixture is measured by means of a temperature probe 61 which controls the hot and regenerated catalyst inlet valve 7, so as to maintain the temperature measured at 6 at an equal or greater value.
à celle du point de rosée de la charge à craquer. to that of the dew point of the charge to crack.
A la partie supérieure de la colonne 1 est prévue une enceinte 8 de séparation des produits craqués et des particules de catalyseur usé. A la base de cette enceinte At the top of the column 1 is provided a chamber 8 for separating cracked products and used catalyst particles. At the base of this enclosure
8 est disposé un diffuseur 9 de fluide de strippage, géné- 8 is arranged a diffuser 9 of stripping fluid, gen-
ralement de la vapeur d'eau, agissant à contre-courant water vapor, acting countercurrently
des particules de catalyseur séparées. separate catalyst particles.
Les particules de catalyseur récupérées à la partie inférieure de l'enceinte 8 sont évacuées en 10 vers un second dispositif de strippage ou vers un régénérateur, tandis que les produits craqués sont évacués à la partie The catalyst particles recovered at the bottom of the chamber 8 are discharged to a second stripping device or to a regenerator, while the cracked products are evacuated to the portion
supérieure de l'enceinte 8 vers une colonne de fraction- upper chamber 8 to a fraction column
nement de type connu en soi, non représentée sur cette figure et permettant de séparer les coupes essence, gazole, diluant lourd ou slurry catalytique. Ces coupes peuvent, conformément au procédé selon la présente invention,être recyclées et pulvérisées dans la colonne 5, en aval des injecteurs 4 de la charge à craquer, à l'aide du ou des injecteurs 11 et 12, et éventuellement à l'aide d'autres of type known per se, not shown in this figure and for separating gasoline, gas oil, heavy diluent or catalytic slurry fractions. These cuts may, according to the process according to the present invention, be recycled and pulverized in the column 5, downstream of the injectors 4 of the charge to be cracked, using the injector or injectors 11 and 12, and possibly using other
injecteurs non représentés sur cette figure. injectors not shown in this figure.
Conformément à l'invention, la température de mélan- According to the invention, the melting temperature
ge dans la zone immédiatement en aval des injecteurs de charge 4 est ramenée à la température de réaction in the zone immediately downstream of the charge injectors 4 is reduced to the reaction temperature
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catalytique souhaitable par pulvérisation en 11 d'une coupe contenant principalement du diluant à l'état liquide, qui arrive par la ligne 13. Compte tenu du caractère endothermique des réactions de craquage catalytique, la température dans la colonne qui résulte de cette pulvérisation sera généralement supérieure d'environ 10 à 30 C par rapport à celle mesurée en fin de réaction par la sonde 14, disposée icidans l'enceinte 8, à la sortie catalytically desirable by spraying at 11 a cup containing mainly diluent in the liquid state, which arrives via line 13. Given the endothermic nature of the catalytic cracking reactions, the temperature in the column which results from this spraying will generally be approximately 10 to 30 ° C. higher than that measured at the end of the reaction by the probe 14, disposed in the enclosure 8, at the outlet
des effluents de craquage.cracking effluents.
De façon analogue, une coupe de slurry catalytique arrivant par la ligne 17 est pulvérisée en 12 dans la Similarly, a section of catalytic slurry arriving via line 17 is sprayed at 12 in the
colonne 5, en aval de l'injection du diluant léger. column 5, downstream of the injection of the light diluent.
La sonde 14 commande des vannes 15 et 16 disposées sur les lignes 13 et 17 d'alimentation de la colonne 5 en coupes provenant de la zone de fractionnement, en vue d'ajuster le débit de façon telle que la température de la zone de craquage située en aval de leur injection soit maintenue à la valeur souhaitable, tout en maintenant The probe 14 controls the valves 15 and 16 arranged on the feed lines 13 and 17 of the column 5 in sections from the fractionation zone, in order to adjust the flow rate such that the temperature of the cracking zone located downstream of their injection be kept at the desired value, while maintaining
en 14 une valeur égale ou supérieure à celle de consigne. at 14 a value equal to or greater than the set value.
Comme indiqué ci-dessus, la ou les fractions de cou- As indicated above, the fraction (s) of
pes recyclées seront avantageusement des coupes de diluant lourd en 11, et des coupes de diluant léger ou de slurry catalytique en 12, suivant la nature de la charge (lourde ou légère) et suivant le type de marche recherché (essences recycled pes will advantageously be heavy diluent 11 cuts, and thin diluent or catalytic slurry 12 cuts, depending on the nature of the load (heavy or light) and depending on the type of market sought (essences
ou gazoles).or diesel).
Il va de soi que les systèmes de régulation décrits ci-dessus peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation pour l'homme de l'art et que ces variantes It goes without saying that the control systems described above can be the subject of numerous variants for those skilled in the art and that these variants
font partie intégrante de la présente invention. are an integral part of the present invention.
Les exemples suivants illustrent les avantages de l'invention. The following examples illustrate the advantages of the invention.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
On envoie dans une unité de craquage catalytique, We send in a catalytic cracking unit,
comprenant une colonne de craquage et un système de régé- comprising a cracking column and a regeneration system
nération de catalyseur de type connu en soi, une charge catalytic converter type known per se, a charge
lourde qui est ici un résidu de distillation atmosphéri- heavy which is here a residue of atmospheric distillation
que directe (RAT) ayant les caractéristiques suivantes: than direct (RAT) having the following characteristics:
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Densité: 0,939 Soufre (% en poids) 0,95 Carbone Conradson (7 en poids): 5, 6 Nickel (ppm en poids): 12 Vanadium (ppm en poids): 4 % en poids ne distillant pas à 500 C: 60 Density: 0.939 Sulfur (wt%) 0.95 Conradson Carbon (7 wt.): 5.6 Nickel (wt. Ppm): 12 Vanadium (wt. Ppm): 4 wt.% Not distilling at 500 C: 60
Point de rosée de la charge ( C): 595. Dew point of the charge (C): 595.
On utilise,pour le craquage, un catalyseur commer- For cracking, a commercial catalyst is used.
cial, comprenant des zéolithes ultra-stabilisées et une matrice propre à craquer des molécules d'hydrocarbures cial, comprising ultra-stabilized zeolites and a matrix capable of cracking hydrocarbon molecules
les plus lourds dans des conditions de craquage. the heaviest under cracking conditions.
Deux essais ont été effectués avec la même charge, l'un dans des conditions usuelles de craquage, l'autre Two tests were carried out with the same load, one under usual cracking conditions, the other
avec injection de recycle de diluant lourd placé immé- with heavy diluent recycle injection placed immediately
diatement en aval de l'injection de la charge. diatement downstream of the charge injection.
Les conditions des deux essais ont été les suivants: Procédé usuel Procédé de craquage selon l'invention Température d'injection de la charge fraîche ( C): 131 259 The conditions of the two tests were as follows: Usual process Cracking process according to the invention Injection temperature of fresh feed (C): 131 259
Température du cataly-Catalyst temperature
seur régénéré ( C): 800 753 Rapport C*: 4,8 5,6 o Quantité de diluant lourd (7 de la charge): - 30 Température du mélange après injection de lacharge ( C): 567 598 Durée de contact de la charge avant recycle (s): - 0, 2 Température finale de réaction ( C): 520 520 Coke (% en poids sur le catalyseur) ou delta coke: 1,50 1,25 Rendement en essence par rapport à la charge (/ en poids): 43,6 46,2 Rendement en gazole par rapport à la charge (5 en poids): 24,8 26,4 regenerated (C): 800 753 Ratio C *: 4.8 5.6 o Quantity of heavy diluent (7 of the charge): - Mixture temperature after charge injection (C): 567 598 Contact time of the charge before recycle (s): - 0, 2 Final reaction temperature (C): 520,520 Coke (% by weight on the catalyst) or delta coke: 1,50 1,25 Fuel yield relative to the charge (/ by weight): 43.6 46.2 Yield of diesel compared to the load (5 by weight): 24.8 26.4
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Rendement en résidu par: rapport à la charge (5 en poids) 9,4 4,4 *0 C: Rapport de la masse du catalyseur (C) et de la charge(O)à son contact, à l'entrée de la zone réactionnelle. On voit sur cet exemple que, dans le procédé usuel, la charge ne peut être entièrement vaporisée (point de rosée nettement supérieur à la température du mélange), ce qui conduit à une production très élevée de coke (7,2v C par rapport à la charge), un rapport O relativement faible, une température de charge très basse, voisine du Residual yield in relation to the feed (5 by weight) 9.4 4.4 * 0 C: Catalyst mass (C) and feed (O) ratio at its contact, at the inlet of the reaction zone. It can be seen from this example that, in the usual process, the charge can not be entirely vaporized (dew point significantly greater than the temperature of the mixture), which leads to a very high production of coke (7.2% C relative to load), a relatively low ratio O, a very low charging temperature, close to
minimum acceptable sur ce type de charge, et une tempé- acceptable minimum on this type of load, and a temperature of
rature de catalyseur régénéré très élevée (800 C), qui regeneration catalyst very high (800 C), which
suppose une régénération en deux étapds. supposes a regeneration in two stages.
1.5 Cette charge, du fait de son point de rosée élevé, se situe à la limite de ce qui peut être accepté par C le procédé. Par ailleurs, le rapport O relativement faible se traduit par un niveau de conversion inférieur à la 1.5 This charge, because of its high dew point, is at the limit of what can be accepted by C the process. In addition, the relatively low O ratio translates into a lower conversion level than the
valeur maximale possible avec cette charge. maximum value possible with this load.
Au contraire, dans le procédé selon l'invention, On the contrary, in the process according to the invention,
cette charge peut être totalement vaporisée et la pro- this charge can be totally vaporized and the
duction de coke associée à la fraction non vaporisée dans le coke production associated with the non-vaporized fraction in the
cas précédent est évitée.previous case is avoided.
C Il en résulte que le rapport - est nettement plus élevé,la température de régénération plus faible, et la température de la charge nettement plus élevée, d'o une viscosité plus faible et une meilleure qualité d'atomisation, qui, en retour, concourt à réduire encore As a result, the ratio is much higher, the regeneration temperature lower, and the charge temperature significantly higher, resulting in lower viscosity and better atomization quality, which in turn helps to further reduce
davantage la tendance à produire du coke. more the tendency to produce coke.
Enfin, le recycle de HCO dans les conditions pré- Finally, the recycling of HCO under the prevailing conditions
conisées, c'est-à-dire en aval de l'injection de la charge fraîche, non seulement n'affecte pas la conversion de confined, that is to say downstream of the injection of fresh feed, not only does not affect the conversion of
celle-ci, mais est lui-même sujet à une conversion subs- the latter, but is itself subject to a subsequent conversion.
tantielle,qui se traduit in fine par un rendement en résidu nettement moindre, principalement au profit de ticularly, which ultimately results in a much lower residual yield, mainly in favor of
l'essence et du gazole.gasoline and diesel.
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EXEMPLE 2EXAMPLE 2
Le même dispositif et le même catalyseur de craquage que dans l'exemple précédent sont utilisés avec une charge plus légère (du type distillat sous vide hydrotraité) dont les caractéristiques sont les suivantes: Densité: 0,879 Soufre (% en poids) 0,04 Carbone Conradson (% en poids): 0, 08 Nickel (ppm en poids): inf. à 0,1 Vanadium (ppm en poids): inf. à 0,2 % en poids ne distillant pas à 5000C: 85 Point de rosée de la charge ( C) : 460 Le premier recycle est, comme dans l'exemple 1, constitué de HC0 dont l'intervalle d'ébullition est compris entre 340 et 4600C, également pratiqué 0,2 seconde The same device and the same cracking catalyst as in the previous example are used with a lighter load (of the hydrotreated vacuum distillate type) whose characteristics are as follows: Density: 0.879 Sulfur (% by weight) 0.04 Carbon Conradson (% by weight): 0.88 Nickel (ppm by weight): inf. at 0.1 Vanadium (ppm by weight): inf. 0.2% by weight not distilling at 5000C: 85 Dew point of the charge (C): 460 The first recycle is, as in Example 1, consisting of HC0 whose boiling range is between 340 and 4600C, also practiced 0.2 seconds
après injection dans la zone de mélange. after injection into the mixing zone.
Un second recycle est constitué cette fois-ci d'un recycle de slurry catalytique, dont le point d'ébullition A second recycle is constituted this time of a recycle of catalytic slurry, whose boiling point
est supérieur à 4600C.is greater than 4600C.
Les conditions opératoires sont les suivantes: Procédé usuel Procédé de craquage selon l'invention Température de la charge (oc): 301 268 Température du catalyseur régénéré ( C): 645 646 Rapport C/0: 6,1 6,8 Température du mélange après injection de la charge ( C): 521 526 Température de réaction à haute sévérité avant injection du HC0 ( oc): 506 Quantité injectée de HC0 (% de la charge): 0 10 Température d'injection du HC0 ( C): 220 Durée de contact de la charge avant 1er cycle(s): 0,2 The operating conditions are as follows: Usual process Cracking process according to the invention Charge temperature (oc): 301 268 Regenerated catalyst temperature (C): 645 646 C / O ratio: 6.1 6.8 Mixture temperature after injection of charge (C): 521 526 High-severity reaction temperature before injection of HC0 (oc): 506 Injection quantity of HC0 (% of charge): 0 10 Injection temperature of HC0 (C): 220 Contact time of charge before 1st cycle (s): 0.2
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Quantité de slurry injectée (% de la charge): 0 10 Température d'injection du slurry (oC): - 300 Durée de contact de la charge entre les deux recycles (s): - 0,5 Température finale de réaction (oc) 490 485 Coke (% en poids sur le catalyseur) ou delta coke: 0,62 0,66 Rendement en essence par rapport à la charge (%): 39,3 40,1 Rendement en gazole par rapport à la charge (%): 32,7 37,9 Rendement en résidu par rapport à la charge (): 4,5 0 On constate, dans cet exemple, que la température qui résulte de la vaporisation de la charge à craquer en présence du flux de catalyseur chaud et régénéré est Amount of slurry injected (% of the charge): 0 10 Slurry injection temperature (oC): - 300 Time of contact of the charge between the two recycles (s): - 0.5 Final reaction temperature (oc) 490 485 Coke (% by weight on the catalyst) or delta coke: 0.62 0.66 Yield of gasoline compared to the load (%): 39.3 40.1 Yield of diesel compared to the load (%) : 32.7 37.9 Residual yield with respect to the charge (): 4.5 0 In this example, it can be seen that the temperature which results from the vaporization of the charge to be cracked in the presence of the hot catalyst stream and regenerated is
sensiblement supérieure au point de rosée de la charge. significantly higher than the dew point of the charge.
L'effet de trempedû à la pulvérisation du diluant lourd (HCO) puis du résidu (slurry catalytique), est ici relativement modéré, ce qui est lié au fait qu'avec ce type de charge à craquer, le procédé selon la présente invention, contrairement au procédé usuel de craquage, permet d'aller jusqu'à l'épuisement complet du produit le moins valorisable, à savoir le résidu, ce dernier apportant en outre le complément de coke nécessaire à The quenching effect on the spraying of the heavy diluent (HCO) and then the residue (catalytic slurry) is here relatively moderate, which is related to the fact that with this type of charge to be cracked, the process according to the present invention, unlike the usual cracking process, allows to go until the complete exhaustion of the least valuable product, namely the residue, the latter bringing in addition the additional coke necessary to
l'équilibre thermique de l'unité,compte tenu de la tem- the thermal equilibrium of the unit, taking into account the
pérature élevée d'injection du catalyseur régénéré. high injection temperature of the regenerated catalyst.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3193494A (en) * | 1962-07-24 | 1965-07-06 | Sinclair Research Inc | Progressive flow cracking of contaminated hydrocarbon feedstocks |
US3692667A (en) * | 1969-11-12 | 1972-09-19 | Gulf Research Development Co | Catalytic cracking plant and method |
US3896024A (en) * | 1974-04-02 | 1975-07-22 | Mobil Oil Corp | Process for producing light fuel oil |
FR2298595A1 (en) * | 1975-01-24 | 1976-08-20 | Mobil Oil | Fluid catalytic cracking of gas oil and 3-4C aromatisation - in separate riser reactors with a faujasite catalyst |
EP0074501A2 (en) * | 1981-08-27 | 1983-03-23 | Ashland Oil, Inc. | Process and catalyst for the conversion of oils that contain carbon precursors and heavy metals |
US4422925A (en) * | 1981-12-28 | 1983-12-27 | Texaco Inc. | Catalytic cracking |
EP0208609A1 (en) * | 1985-07-10 | 1987-01-14 | Total Raffinage Distribution S.A. | Process and apparatus for the catalytic cracking of hydrocarbons, with control of the reaction temperature |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3193494A (en) * | 1962-07-24 | 1965-07-06 | Sinclair Research Inc | Progressive flow cracking of contaminated hydrocarbon feedstocks |
US3692667A (en) * | 1969-11-12 | 1972-09-19 | Gulf Research Development Co | Catalytic cracking plant and method |
US3896024A (en) * | 1974-04-02 | 1975-07-22 | Mobil Oil Corp | Process for producing light fuel oil |
FR2298595A1 (en) * | 1975-01-24 | 1976-08-20 | Mobil Oil | Fluid catalytic cracking of gas oil and 3-4C aromatisation - in separate riser reactors with a faujasite catalyst |
EP0074501A2 (en) * | 1981-08-27 | 1983-03-23 | Ashland Oil, Inc. | Process and catalyst for the conversion of oils that contain carbon precursors and heavy metals |
US4422925A (en) * | 1981-12-28 | 1983-12-27 | Texaco Inc. | Catalytic cracking |
EP0208609A1 (en) * | 1985-07-10 | 1987-01-14 | Total Raffinage Distribution S.A. | Process and apparatus for the catalytic cracking of hydrocarbons, with control of the reaction temperature |
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