FR3090683A1 - Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimenté - Google Patents
Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimenté Download PDFInfo
- Publication number
- FR3090683A1 FR3090683A1 FR1873443A FR1873443A FR3090683A1 FR 3090683 A1 FR3090683 A1 FR 3090683A1 FR 1873443 A FR1873443 A FR 1873443A FR 1873443 A FR1873443 A FR 1873443A FR 3090683 A1 FR3090683 A1 FR 3090683A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- compartment
- catalyst
- fluidized bed
- bed reactor
- hydrocarbon charge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title description 14
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title description 8
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 title description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 80
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 57
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 57
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 19
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 10
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 17
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 4
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 description 1
- 238000004231 fluid catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000012261 overproduction Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
- B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
- B01J8/388—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1872—Details of the fluidised bed reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/26—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/34—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with stationary packing material in the fluidised bed, e.g. bricks, wire rings, baffles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00823—Mixing elements
- B01J2208/00831—Stationary elements
- B01J2208/0084—Stationary elements inside the bed, e.g. baffles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un dispositif et un procédé de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, dans lesquels : une première charge hydrocarbonée (2A) et au moins une deuxième charge hydrocarbonée (2B, 2C) sont craquées dans un premier compartiment (6A) et au moins un deuxième compartiment (6B, 6C) d’un réacteur à lit fluidisé dense (1), respectivement, la première charge hydrocarbonée (2A) étant plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée (2B), et dans lequel le premier compartiment (6A) est alimenté par un catalyseur (4) frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment (6B) est alimenté en catalyseur (4) par circulation entre le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). Figure 1A à publier
Description
Description
Titre de l'invention : Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimenté
Domaine technique
[0001] L'invention concerne le domaine du raffinage et de la pétrochimie et des procédés et dispositifs de transformation chimique de produits pétroliers notamment d’un brut pétrolier (« crude oil » selon la terminologie anglo-saxonne) par craquage catalytique en lit fluidisé (« fluid catalytic cracking » ou FCC selon la terminologie anglosaxonne).
Technique antérieure
[0002] Le FCC est un procédé classiquement utilisé dans le raffinage pour convertir une charge lourde, caractérisée par une température de début d’ébullition proche de 340°C, souvent supérieure à 380°C, en produits plus légers pouvant être utilisés comme carburants, notamment en essence, premier produit du FCC, caractérisé par des températures de début d’ébullition proche de l’ambiant et par des températures de fin d’ébullition de 160°C voire 220°C selon que l’on parle d’essence légère ou pas. Le domaine d’opération du procédé s’est étendu dans ses charges, avec notamment des mélanges de produits lourds et de produits plus légers (coupes recyclées d’autres procédés), mais aussi dans ses produits avec notamment la production de propylène (oléfine de la coupe C3) pour utilisation en pétrochimie, les autres oléfines légères (éthylène en C2) et butènes (oléfines en C4) n’étant généralement pas valorisées comme produits vers la pétrochimie (généralement la coupe C2 n’est pas récupérée et la coupe C4 est orientée vers une transformation en essence via les procédés d’alkylation ou MTBE par exemple). Dans tous ces cas, la ou les charges du FCC ont fait l’objet de traitements physiques et/ou chimiques en amont du procédé (séparations par distillation, prétraitement dans une unité catalytique pour enlever l’azote, les métaux...).
[0003] Afin de rendre une unité FCC encore plus flexible, il est intéressant de pouvoir traiter, dans une même unité FCC, plusieurs types de charges ou coupes pétrolières en élargissant la gamme de point d’ébullition de celles-ci et donc, en limitant le nombre d’opérations en amont, et en élargissant la gamme de produits d’intérêts vers les oléfines légères comme l’éthylène, le propylène ou les butènes ou vers les aromatiques contenues dans les fractions liquides.
[0004] Suivant la coupe à traiter, un temps de contact et une température de réaction optimaux sont à considérer. Des brevets décrivent des unités FCC comprenant plusieurs points d’injection de charges et/ou plusieurs points d’injection du catalyseur régénéré. D’autres brevets décrivent la mise en œuvre de plusieurs réacteurs et/ou l’utilisation de catalyseurs différents.
[0005] US 2018/223193 Al décrit une unité FCC comprenant deux réacteurs et un régénérateur compartimenté et connecté aux deux réacteurs, chaque compartiment du régénérateur permettant de régénérer le catalyseur de chaque réacteur.
[0006] FR 3 060 415 Al décrit un réacteur à lit fluidisé turbulent présentant un compartimentage pour le craquage catalytique d’une charge unique.
Résumé de l’invention
[0007] Dans le contexte précédemment décrit, nous avons observé que les charges plus légères craquent plus difficilement que les charges lourdes. Nous proposons de convertir les charges plus légères avec un temps de contact plus grand avec le catalyseur, optionnellement avec une plus grande quantité de catalyseur ramenée à la quantité de charge à convertir.
[0008] Un premier objet de la présente invention est de fournir des unités FCC permettant d’une part de traiter une fraction hydrocarbure à grande gamme de température d’ébullition et d’autre part de maximiser la production d’oléfines légères avec une logique d’augmenter la synergie entre raffinage et pétrochimie en réorientant les procédés du raffinage et leurs produits vers la pétrochimie.
[0009] Selon un premier aspect, l’objet précité, ainsi que d’autres avantages, sont obtenus par un dispositif de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant un réacteur à lit fluidisé dense comportant un premier compartiment et au moins un deuxième compartiment pour craquer au moins partiellement une première charge hydrocarbonée et au moins une deuxième charge hydrocarbonée, respectivement, dans lequel la première charge hydrocarbonée est plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée, et dans lequel le premier compartiment est adapté pour être alimenté par un catalyseur frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment est adapté pour être alimenté en catalyseur par circulation entre le premier compartiment et le deuxième compartiment.
[0010] Selon un deuxième aspect, l’objet précité, ainsi que d’autres avantages, sont obtenus par un procédé de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant de : craquer au moins partiellement une première charge hydrocarbonée et au moins une deuxième charge hydrocarbonée dans un premier compartiment et au moins un deuxième compartiment d’un réacteur à lit fluidisé dense, respectivement, dans lequel la première charge hydrocarbonée est plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée, et dans lequel le premier compartiment est alimenté par un catalyseur frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment est alimenté en catalyseur par circulation entre le premier compartiment et le deuxième compartiment.
[0011] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, chaque compartiment comprend une entrée dédiée pour alimenter ledit compartiment avec une charge hydrocarbonée prédéterminée, le premier compartiment étant alimenté par la charge hydrocarbonée la plus légère et les compartiments suivants étant alimentés par des charges hydrocarbonées de plus en plus lourdes.
[0012] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le premier compartiment est adapté pour permettre au catalyseur de passer dans le deuxième compartiment par débordement audessus d’une paroi séparant le premier compartiment et le deuxième compartiment.
[0013] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dernier compartiment comprend une fenêtre inférieure pour retirer le catalyseur au moins partiellement usé du dernier compartiment.
[0014] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un conduit descendant ou montant, optionnellement central, est pourvu pour retirer le catalyseur au moins partiellement usé du réacteur à lit fluidisé dense, la fenêtre inférieure étant connectée audit conduit descendant ou montant.
[0015] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif comprend en outre un réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou descendant connecté à la fenêtre inférieure, pour traiter une charge additionnelle au moyen du catalyseur au moins partiellement usé.
[0016] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un strippeur connecté au réacteur à lit fluidisé dense est pourvu pour désorber des hydrocarbures adsorbés sur le catalyseur au moins partiellement usé.
[0017] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense est directement connecté au strippeur.
[0018] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un régénérateur connecté au strippeur est pourvu pour brûler le coke formé sur le catalyseur désorbé.
[0019] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, un conduit de transport est pourvu pour transporter le catalyseur régénéré à partir du régénérateur vers le réacteur à lit fluidisé dense.
[0020] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les conditions opératoires du réacteur à lit fluidisé dense sont les suivantes :
- vitesse superficielle gaz : entre 0,2 et 2m/s ;
- température : entre 500 et 800°C et de préférence inférieur à 750°C ;
- pression : entre 0,1 et 0,6 MPaa ; et
- temps de contact supérieur à 1 seconde.
[0021] Des modes de réalisation du procédé et du dispositif référencés ci-dessus ainsi que d’autres caractéristiques et avantages vont apparaître à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et en référence aux dessins suivants.
Liste des figures
[0022] [fig.lA]
La figure IA décrit un schéma d’un dispositif FCC selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention comprenant un réacteur à lit fluidisé dense compartimenté.
[0023] [fig.lB]
La figure IB décrit une vue de dessus du dispositif FCC selon la figure 1 A.
[0024] [fig.2]
La figure 2 décrit un schéma d’un dispositif FCC selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention dans lequel le réacteur à lit fluidisé dense compartimenté est connecté à un stripeur et un régénérateur.
Description des modes de réalisation
[0025] L’invention concerne le domaine des procédés et dispositifs FCC pour convertir au moins en partie un brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) dans une unité type FCC, avec l’optique d’optimiser la production en oléfines légères.
[0026] Le procédé et dispositif de conversion selon l’invention peuvent être définis comme une série d'étapes ou réacteurs/sections de craquage destinés à convertir des coupes ou toutes les coupes d’un brut pétrolier. Sur la base de tests expérimentaux, il s’avère que la conversion des charges légères (e.g. naphta) requiert un temps de contact significativement plus important que pour les charges lourdes (e.g. VGO), ces dernières étant classiquement les charges traitées dans un réacteur FCC (e.g. réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou « riser » selon la terminologie anglo-saxonne). Nous avons trouvé qu’il était possible de mettre en œuvre un dispositif FCC comprenant une zone de temps de contact élevé et une zone de temps de contact plus bas afin de maximiser la production d’oléfines légères, les différentes coupes étant injectées dans la zone de temps de contact appropriée en fonction du temps de contact requis pour chaque coupe. Il s’agit par exemple d’injecter une coupe plus légère dans la zone de temps de contact le plus élevé, et une coupe plus lourde dans la zone de temps de contact le plus faible. Cette mise en œuvre qui comprend notamment de traiter successivement, dans le sens suivi par le catalyseur (particules solides), d’abord la charge plus légère dans un premier compartiment permettant un grand temps de contact, puis la charge plus lourde dans autre compartiment permettant un temps de contact court, s’avère aussi pertinente parce qu’elle tire parti du fait que le craquage d’une fraction légère est peu cokant alors que le craquage d’une coupe lourde est très cokant. Ainsi, à la sortie du premier compartiment après avoir contribué au craquage de la fraction plus légère, le catalyseur est encore actif du fait de son faible taux de coke ; il reste opérant pour craquer la fraction plus lourde, qui produit plus de coke. Le catalyseur une fois coké ne joue plus son rôle catalytique ; le catalyseur coké peut ensuite être séparé des effluents afin que ceux-ci ne continuent à craquer sous l’effet thermique conduisant à une surproduction de gaz sec (appelé également « dry gas » selon la terminologie anglo-saxonne ; fraction gazeuse légère à faible valeur).
[0027] La présente invention peut être définie comme un dispositif de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant un réacteur à lit fluidisé dense, ledit réacteur étant compartimenté afin de traiter une pluralité de charges hydrocarbonées. Spécifiquement, le réacteur comprend un premier compartiment alimenté par un catalyseur frais et/ou régénéré, et un ou plusieurs compartiments suivants alimentés en catalyseur à partir du premier compartiment, le premier compartiment étant alimenté par la charge la plus légère et les compartiments suivants étant alimentés par des charges de plus en plus lourdes. Le réacteur permet ainsi de traiter des charges de plus en plus lourdes dans des compartiments dédiés avec une circulation en catalyseur de sorte qu’il contacte en premier la charge la plus légère et en dernier la charge la plus lourde. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le nombre de compartiments est compris entre 2 et 10, préférablement entre 2 et 6.
[0028] Dans la présente demande, le terme « lit fluidisé dense » signifie un lit fluidisé gazsolide fonctionnant en régime bouillonnant ou en régime turbulent.
[0029] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense est choisi parmi un réacteur à lit fluidisé bouillonnant et un réacteur à lit fluidisé turbulent (e.g. temps de contact supérieur à 1 seconde tel que plusieurs secondes).
[0030] Dans la présente demande, le terme « lit fluidisé bouillonnant » signifie un lit fluidisé gaz-solide dont la vitesse de gaz est comprise entre la vitesse minimum de fluidisation et la vitesse de transition au régime turbulent. Ces vitesses dépendent des propriétés du catalyseur solide (densité, taille, forme des grains...). La fraction volumique de solide est comprise entre une valeur proche de 0,4 et la fraction volumique de solide maximale correspondant à un lit fixe, non fluidisé, généralement proche de 0,5.
[0031] Dans la présente demande, le terme « lit fluidisé turbulent » signifie un lit fluidisé gaz-solide dont la vitesse de gaz est comprise entre la vitesse de transition au régime turbulent et la vitesse de transport. La fraction volumique de solide est comprise entre une valeur proche de 0,25 et une valeur proche de 0,4.
[0032] Dans la présente demande, le terme « vitesse de transport » correspond à la vitesse avec laquelle essentiellement tout le solide est entraîné par le gaz. La vitesse de transport est connue de l’Homme du métier. Par exemple, la vitesse de transport peut être déterminée en fonction des propriétés du gaz (e.g. viscosité et densité), des propriétés des particules (e.g. taille et densité) et de la taille du lit fluidisé (e.g. diamètre et hauteur).
[0033] La figure IA et la figure IB décrivent un schéma d’un dispositif LCC selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention comprenant un réacteur à lit fluidisé dense 1 adapté pour : être directement alimenté par et craquer au moins partiellement une pluralité de charges hydrocarbonées 2A, 2B et 2C ; et produire des effluents 3 en présence d’un catalyseur 4. Dans les figures IA et IB, les flèches pleines représentent le cheminement du catalyseur (solide) dans réacteur à lit fluidisé dense 1, et les flèches hachurées représentent le cheminement des charges et effluents (gaz) dans ledit réacteur.
[0034] En référence à la figure 1A et à la figure IB, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est compartimenté de sorte que ledit réacteur à lit fluidisé dense 1 puisse traiter plusieurs charges hydrocarbonées 2A, 2B et 2C, chacune desdites charges entrant (e.g. par une entrée dédiée 5A, 5B ou 5C) dans un compartiment 6A, 6B, 6C dédié. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge la plus légère 2A a le temps de contact le plus long dans le réacteur à lit fluidisé dense 1 et la charge la moins légère 2C a le temps de contact le plus court dans le réacteur à lit fluidisé dense 1. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, dans le cas de débits équivalents entre la charge la plus légère 2A et les autres charges 2B et 2C, la charge la plus légère 2A entre dans un premier compartiment 6A, la charge la moins légère 2C entre dans un dernier compartiment 6C, le premier compartiment 6A étant le plus grand compartiment (e.g. en volume et/ou en hauteur) et le dernier compartiment 6C étant le plus petit compartiment. Dans le cas de débits respectifs différents entre charges, on peut choisir la taille des compartiments pour favoriser un temps de contact décroissant au fur et à mesure que la charge est de plus en plus lourde.
[0035] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé 1 est cylindrique et les compartiments 6A, 6B, 6C forment des secteurs radiaux dudit réacteur. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les secteurs radiaux sont identiques et les compartiments 6A, 6B, 6C diffèrent en ce que le premier compartiment 6A comprend une hauteur en catalyseur plus grande que celle du deuxième compartiment 6B et ainsi de suite jusqu’au dernier compartiment 6C comprenant la hauteur en catalyseur la plus basse. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les secteurs radiaux sont différents et l’angle β du secteur radial du premier compartiment 6A est plus grand que celui du deuxième compartiment 6B et ainsi de suite jusqu’au dernier compartiment 6C dont l’angle du secteur radial est le plus petit. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’angle β du premier compartiment 6A est au moins 20°, préférablement au moins 30° (e.g. 40°), plus grand que celui du deuxième compartiment 6B et ainsi de suite entre le deuxième compartiment et le troisième compartiment, jusqu’au dernier compartiment
6C.
[0036] En référence à la figure IA et à la figure IB, le catalyseur frais et/ou régénéré 4 entre dans le premier compartiment 6A (e.g. par une entrée dédiée 7). Le catalyseur d’un compartiment 6A et 6B autre que le dernier compartiment 6C est ensuite envoyé dans un compartiment aval (e.g. par débordement au-dessus d’une paroi 8A-B et 8B-C disposée entre deux compartiments adjacents) et le catalyseur au moins partiellement usé du dernier compartiment 6C est retiré du réacteur à lit fluidisé dense 1, par exemple via une fenêtre inférieure 9 (sortie située en fond du dernier compartiment) ou tout autre moyen permettant au catalyseur usé d’être dirigé (e.g. via un conduit descendant 10 (ou montant), optionnellement central) en dehors du réacteur à lit fluidisé dense 1. Dans cet exemple, le premier compartiment 6A et le dernier compartiment 6C sont séparés par une paroi 8A-C adaptée pour empêcher le catalyseur 4 de circuler directement du premier compartiment 6A vers le dernier compartiment 6C. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la fenêtre inférieure 9 est connectée au conduit descendant central 10.
[0037] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, au moins un compartiment intermédiaire et/ou le dernier compartiment 6C sont alimentés en catalyseur frais ou régénéré. Par exemple, le réacteur à lit fluidisé dense 1 peut être adapté pour envoyer un appoint en catalyseur frais ou régénéré dans le deuxième compartiment 6B et/ou le dernier compartiment 6C.
[0038] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la fenêtre inférieure 9 est connectée à un réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou descendant, par exemple via le conduit descendant 10. Par exemple, le catalyseur partiellement usé sortant du réacteur à lit fluidisé dense 1 peut être utilisé dans un riser ou un downer pour craquer au moins partiellement une charge hydrocarbonnée additionnelle, telle qu’une charge plus lourde que les charges du réacteur à lit fluidisé 1. Le catalyseur usé peut ensuite être dirigé vers un strippeur puis un régénérateur (e.g. au moyen de conduits), tel que comme défini ci-après en référence à la figure 2.
[0039] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la partie supérieure du réacteur à lit fluidisé dense 1 située au-dessus des compartiments 6A, 6B, 6C permet la séparation du la phase gaz et du catalyseur (solide), ce dernier étant réintroduit dans les compartiments fluidisés. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la séparation des effluents gazeux et des particules de catalyseur est améliorée par un ou plusieurs étages de cyclones dont les jambes de retour alimentent en catalyseur le lit fluidisé de chaque compartiment, ou seulement dans certains compartiments.
[0040] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les effluents 3 suivent le même trajet ascendant depuis leur compartiment respectif vers l’extérieur du réacteur à lit fluidisé dense 1, par exemple via au moins une fenêtre supérieure 11 débouchant sur un conduit montant central 12. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les effluents 3 sont dirigés vers une colonne de fractionnement (non représentée).
[0041] En référence à la figure 2, le catalyseur au moins partiellement usé sortant du réacteur à lit fluidisé dense 1, via le conduit descendant central 10 (e.g. par gravité), entre dans un strippeur 13 où des hydrocarbures adsorbés sur le catalyseur sont strippés (e.g. les hydrocarbures sont désorbés ou chassés de l’espace interstitiel). Le strippeur 13 est alimenté par un gaz de strippage (non représenté), le gaz de strippage étant préférablement dépourvu d’hydrocarbures et comprenant de préférence de la vapeur d’eau venant, à contre-courant du catalyseur. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est directement connecté au strippeur 13.
[0042] En référence à la figure 2, le catalyseur désorbé est orienté via un conduit de sortie 14 (écoulement descendant) puis via un lift 16 (solide en écoulement ascendant, gaz de transport non représenté, de préférence de la vapeur d’eau) vers le régénérateur 15 où du coke formé sur les différents catalyseurs est brûlé. Un conduit de transport 17 est également prévu pour envoyer le catalyseur régénéré à partir du régénérateur 15 vers l’entrée dédiée 7 du réacteur à lit fluidisé dense 1.
[0043] Dans la présente demande, les termes « coupe légère », « couple plus/moins légère que », « coupe lourde » et « coupe plus/moins lourde que » signifient une fraction d’un pétrole brut dont le point d’ébullition final est plus/moins haut qu’une autre fraction du pétrole brut.
[0044] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge hydrocarbonée la plus légère (e.g. la première charge 2A) pouvant être envoyée dans le premier compartiment 6A est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 20 et 50°C et un point d’ébullition final compris entre 70 à 350°C, préférablement entre 70 et 250°C, très préférablement entre 70 à 220°C.
[0045] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, une charge hydrocarbonée intermédiaire (e.g. la deuxième charge 2B) pouvant être envoyée dans le ou les compartiments intermédiaires (i.e., du deuxième compartiment 6B à l’avant dernier compartiment) est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 80 et 220°C et un point d’ébullition final compris entre 160 et 350°C, préférablement entre 220 et 350 °C, tel qu’entre 220 et 300°C ou entre 300 et 350°C.
[0046] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge hydrocarbonée la moins légère 2C (i.e., la charge lourde ou la dernière charge) pouvant être envoyée dans le dernier compartiment 6C est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 80°C et 350°C et plus généralement entre 150°C et 350°C voire entre 220 et 350°C et un point d’ébullition final supérieur à 300°C, préférablement supérieur à 350°C, tel que supérieur à 500°C. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la coupe lourde correspond à une coupe dont le point d’ébullition final est compris entre 350 et 565°C (e.g. charge FCC classique tel qu’un VGO).
[0047] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la charge hydrocarbonnée additionnelle (i.e., la charge plus lourde que les charges du réacteur à lit fluidisé 1) pouvant être envoyée dans riser ou le downer est une coupe dont le point d’ébullition initial est compris entre 80°C et 350°C et plus généralement entre 150°C et 350°C voire entre 220 et 350°C et un point d’ébullition final supérieur à 300°C, préférablement supérieur à 350°C, tel que supérieur à 500°C. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la coupe lourde correspond à une coupe dont le point d’ébullition final est compris entre 350 et 565°C (e.g. charge FCC classique tel qu’un VGO).
[0048] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est fluidisé par un distributeur de gaz de fluidisation commun à l’ensemble des compartiments (non représenté), par exemple une couronne unique qui dessert chaque compartiment, soit par un organe de fluidisation individuel à chaque compartiment (non représenté), celui-ci pouvant être communément une couronne ou un « sparger » selon la terminologie anglo-saxonne. On appelle « sparger » tout système de distribution du gaz de fluidisation se présentant sous la forme de ramifications. Ces organes de fluidisation, couronne ou « sparger » sont bien connus de l’homme du métier, et ne seront pas décrits davantage. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le gaz de fluidisation est un mélange comprenant la charge vaporisée.
[0049] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, les conditions opératoires du réacteur à lit fluidisé dense 1 sont les suivantes :
vitesse superficielle gaz : entre 0,2 et 2m/s ;
température : entre 500 et 800°C et de préférence inférieur à 750°C ;
pression : entre 0,1 et 0,6 MPaa ; et temps de contact supérieur à 1 seconde.
[0050] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est adapté pour envoyer dans le strippeur 13 un flux solide compris entre 10 et 200 kg/m2 / s. Selon un ou plusieurs modes de réalisations, le réacteur à lit fluidisé dense 1 est adapté pour envoyer dans le strippeur 13 un flux solide compris entre 30 et 150 kg/m2 / s.
[0051] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, la « coupe légère » est un mélange de la coupe légère issue du brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) et d’une partie (ou totalité) de la coupe essence issue de la colonne de fractionnement.
[0052] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, la « coupe intermédiaire » est un mélange de la coupe intermédiaire issue du brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) et d’une partie (ou totalité) de la coupe essence issue de la colonne de fractionnement.
[0053] Selon un ou plusieurs modes de réalisations, la « coupe lourde » est un mélange de la coupe lourde issue du brut pétrolier (e.g. après un premier fractionnement) et d’une partie (ou totalité) de la coupe gasoil léger (« Light Cycle Oil » ou LCO selon la terminologie anglo-saxonne) issue de la colonne de fractionnement.
[0054] Le catalyseur est un catalyseur solide (e.g. densité, taille et forme des grains choisies pour utilisation en lit fluidisé). Les densités, tailles et formes des catalyseurs pour lits fluidisés sont connus de l’homme du métier, et ne seront pas décrits davantage. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le catalyseur est un catalyseur de type FCC, contenant par exemple ce qui est couramment appelé une matrice faite d’argile, de silice ou de silice alumine, de liant et de zéolithe, par exemple de 15 à 50% poids de zéolite par rapport au poids du catalyseur, préférablement une zéolithe Y et/ou une zéolite ZSM-5. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le catalyseur comprend une zéolithe ZSM-5. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la densité de grain du catalyseur est comprise entre 1000 et 2000 kg/m3. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la densité de grain du catalyseur est comprise entre 1250 et 1750 kg/m3.
[0055] Dans la présente demande, le terme « comprendre » est synonyme de (signifie la même chose que) « inclure » et « contenir », et est inclusif ou ouvert et n’exclut pas d’autres éléments non récités. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut le terme exclusif et fermé « consister ». En outre, dans la présente description, les termes « environ », « substantiellement » « sensiblement », « essentiellement », « uniquement » et « à peu près » sont synonymes de (signifient la même chose que) marge inférieure et/ou supérieure de 10 %, préférablement de 5 %, très préférablement de 1%, de la valeur donnée. Par exemple, un effluent comprenant essentiellement ou uniquement des composés A correspond à un effluent comprenant au moins 90%, préférablement au moins 95%, très préférablement au moins 99%, de composés A. Exemples
[0056] Exemple 1 : conversion d’une charge légère en fonction du temps de contact
[0057] La conversion d’une charge essence issue de distillation directe (« naphta straight run » selon la terminologie anglo-saxonne) a été réalisée pour différents temps de contact dans un réacteur à lit fluidisé dense (LE) composé de 40 g de catalyseur, ainsi que dans un riser dans lequel le temps de contact est nettement plus faible.
[0058] Les propriétés de la charge sont données dans le tableau 1 suivant.
[Tableaux 1]
| Densité à 15 °C | 0,6905 |
| Paraffines (% poids) | 33,7 |
| Isoparaffines (% poids) | 41,3 |
| Oléfines (% poids) | 0 |
| Naphtènes (% poids) | 19,2 |
| Aromatiques (% poids) | 4,1 |
| Point d’ébullition à 5% (°C) | 52,2 |
| Point d’ébullition à 50% (°C) | 69,7 |
| Point d’ébullition à 95% (°C) | 100,2 |
[0059] La PIONA (caractérisation en composés de type n-Paraffine, Iso-paraffine, Oléfine, Naphthène, and Aromatique) de la charge est présentée dans le tableau 2 suivant. [Tableaux2]
| P | IP | O | N | A | |
| C5 | 2,31 | 0,39 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| C6 | 23,24 | 21,20 | 0,00 | 10,74 | 2,54 |
| C7 | 8,12 | 19,19 | 0,00 | 7,80 | 1,54 |
| C8 | 0,00 | 0,46 | 0,00 | 0,61 | 0,01 |
| C9 | 0,00 | 0,02 | 0,00 | 0,03 | 0,00 |
| Total | 33,67 | 41,26 | 0,00 | 19,18 | 4,09 |
[0060] Le catalyseur comprend un additif commercial à 40% de ZSM-5.
[0061] La température de réaction est adaptée pour avoir une conversion identique à celle que l’on aurait dans un riser à 540°C.
[0062] Le tableau 3 ci-dessous montre la conversion (en % poids de charge) en fonction du temps de contact, obtenue en riser (pour le temps de contact le plus faible) et en lit fluidisé dense (LF).
[Tableaux3]
| Temps de contact (ms) | 150 | 570 | 1070 | 2075 | 4080 |
| Technologie | riser | LF | LF | LF | LF |
| Conversion (% poids de charge) | 33 | 39 | 44 | 52 | 59 |
[0063] La conversion de la charge augmente significativement avec le temps de contact.
Pour un temps de contact faible, correspondant à celui dans un riser (temps de contact ici de 150 ms), la conversion est à peine la moitié de celle obtenue en lit fluidisé dense (temps de contact de 4 s). Cela montre clairement que pour mieux convertir une charge légère, la mise en œuvre d’un réacteur à lit fluidisé dense est préférable.
[0064] Exemple 2 : rendement en oléfines légères fonction du temps de contact
[0065] Pour la même charge que celle présentée dans l’exemple précédent, le tableau 4 suivant montre la structure de rendement en oléfines légères fonction du temps de contact, obtenue en riser (pour le temps de contact le plus faible) et en lit fluidisé dense (LF).
[Tableaux4]
| Temps de contact (ms) | 150 | 570 | 1070 | 2075 | 4080 |
| Technologie | riser | LF | LF | LF | LF |
| Oléfines C2 (éthylène)* | 7,3 | 8,6 | 10,9 | 15,5 | 20,3 |
| Oléfines C3 (propylène)* | 14,1 | 16,7 | 18,7 | 19,3 | 17,6 |
| Oléfines C4 (butènes)* | 6,2 | 6 | 6,2 | 6,2 | 5,5 |
| Total Oléfines* | 27,6 | 31,3 | 35,8 | 41 | 43,4 |
| Gain* | 0 | 13% | 30% | 49% | 57% |
| * : % poids par rapport à la charge |
[0066] En fonction de la cible produit, le temps de contact peut être adapté. Dans cet exemple, un temps de contact proche de 2075 ms permet d’obtenir un optimum en propylène, mais il est peut être intéressant de continuer à l’augmenter, par exemple à 4080 ms, dans une logique maxi oléfines.
[0067] Exemple 3 : temps de contact optimal suivant les charges
[0068] Le tableau 5 suivant montre que pour deux charges différentes, le temps de contact fixé pour obtenir des rendements en oléfines légères similaires est plus élevé pour la charge la plus légère (1454 ms pour la charge de densité 0,6905 ; 2652 ms pour la charge de densité 0,67305).
[Tableaux5]
| Charges | ||
| Densité 15 °C | 0,6905 | 0,67305 |
| Point d’ébullition à 5% (°C) | 55,2 | 35 |
| Point d’ébullition à 95% (°C) | 100,2 | 60 |
| Conditions opératoires | ||
| Température (°C) | 680 | 680 |
| Temps de contact (ms) | 1454 | 2652 |
| Rendements | ||
| Gaz sec (% poids / charge) | 26,80 | 28,50 |
| H2 (% poids) | 0,57 | 0,54 |
| Cl (% poids) | 4,54 | 6,99 |
| C2 (% poids) | 6,25 | 6,10 |
| C2= (% poids) | 15,45 | 14,87 |
| LPG (% poids) | 33,75 | 30,49 |
| C3 (% poids) | 6,42 | 3,57 |
| C3= (% poids) | 19,35 | 19,61 |
| total C4 (% poids) | 1,59 | 1,02 |
| iC4 (% poids) | 0,60 | 0,35 |
| nC4 (% poids) | 0,99 | 0,67 |
| total C4= (% poids) | 6,40 | 6,19 |
| iC4= (% poids) | 2,52 | 3,64 |
| nC4= (% poids) | 3,88 | 2,55 |
| C4== (% poids) | 0,00 | 0,10 |
EXEMPLE 4
[0069] Considérant un réacteur partitionné avec le dimensionnement indiqué dans le tableau 6 suivant, un flux solide de 80 kg/m2/s dans le strippeur, une densité de grain de catalyseur de 1500 kg/m3 et une vitesse de gaz dans chaque compartiment de 0.8 m/s, les temps de contact obtenus sont les suivants :
- Temps de contact dans le compartiment n°l : 3.0 secondes
- Temps de contact dans le compartiment n°2 : 2.6 secondes
- Temps de contact dans le compartiment n°3 : 2.3 secondes.
[Tableaux6]
| Diamètre du réacteur (m) | 6 |
| Diamètre du strippeur central (m) | 1 |
| Hauteur du lit de catalyseur dans le compartiment n°l (m) | 8 |
| Hauteur du lit de catalyseur dans le compartiment n°2 (m) | 7 |
| Hauteur du lit de catalyseur dans le compartiment n°3 (m) | 6 |
| Angle du secteur radial du compartiment n°l (°) | 160 |
| Angle du secteur radial du compartiment n°2 (°) | 120 |
| Angle du secteur radial du compartiment n°3 (°) | 80 |
| Revendications | |
| [Revendication 1] | Dispositif de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant un réacteur à lit fluidisé dense (1) comportant un premier compartiment (6A) et au moins un deuxième compartiment (6B) pour craquer au moins partiellement une première charge hydrocarbonée (2A) et au moins une deuxième charge hydrocarbonée (2B), respectivement, la première charge hydrocarbonée (2A) étant plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée (2B), et dans lequel le premier compartiment (6A) est adapté pour être alimenté par un catalyseur (4) frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment (6B) est adapté pour être alimenté en catalyseur (4) par circulation entre le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). |
| [Revendication 2] | Dispositif selon la revendication 1, dans lequel chaque compartiment (6A, 6B, 6C) comprend une entrée dédiée (5A, 5B, 5C) pour alimenter ledit compartiment (6A, 6B, 6C) avec une charge hydrocarbonée prédéterminée (2A, 2B, 2C), le premier compartiment (6A) étant alimenté par la charge hydrocarbonée (2A) la plus légère et les compartiments (6B, 6C) suivants étant alimentés par des charges hydrocarbonées (2B, 2C) de plus en plus lourdes. |
| [Revendication 3] | Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le premier compartiment (6A) est adapté pour permettre au catalyseur (4) de passer dans le deuxième compartiment (6B) par débordement audessus d’une paroi (8A-B) séparant le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). |
| [Revendication 4] | Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dernier compartiment (6C) comprend une fenêtre inférieure (9) pour retirer le catalyseur (4) au moins partiellement usé du dernier compartiment (6C). |
| [Revendication 5] | Dispositif selon la revendication 4, comprenant en outre un conduit descendant ou montant (10) pour retirer le catalyseur (4) au moins partiellement usé du réacteur à lit fluidisé dense (1), la fenêtre inférieure (9) étant connectée au conduit descendant ou montant (10). |
| [Revendication 6] | Dispositif selon la revendication 4, comprenant en outre un réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou descendant connecté à la fenêtre inférieure (9), pour traiter une charge additionnelle au moyen du catalyseur (4) au moins partiellement usé. |
| [Revendication 7] | Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comprenant en |
Claims (1)
-
Revendications [Revendication 1] Dispositif de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant un réacteur à lit fluidisé dense (1) comportant un premier compartiment (6A) et au moins un deuxième compartiment (6B) pour craquer au moins partiellement une première charge hydrocarbonée (2A) et au moins une deuxième charge hydrocarbonée (2B), respectivement, la première charge hydrocarbonée (2A) étant plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée (2B), et dans lequel le premier compartiment (6A) est adapté pour être alimenté par un catalyseur (4) frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment (6B) est adapté pour être alimenté en catalyseur (4) par circulation entre le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). [Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1, dans lequel chaque compartiment (6A, 6B, 6C) comprend une entrée dédiée (5A, 5B, 5C) pour alimenter ledit compartiment (6A, 6B, 6C) avec une charge hydrocarbonée prédéterminée (2A, 2B, 2C), le premier compartiment (6A) étant alimenté par la charge hydrocarbonée (2A) la plus légère et les compartiments (6B, 6C) suivants étant alimentés par des charges hydrocarbonées (2B, 2C) de plus en plus lourdes. [Revendication 3] Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le premier compartiment (6A) est adapté pour permettre au catalyseur (4) de passer dans le deuxième compartiment (6B) par débordement audessus d’une paroi (8A-B) séparant le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). [Revendication 4] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dernier compartiment (6C) comprend une fenêtre inférieure (9) pour retirer le catalyseur (4) au moins partiellement usé du dernier compartiment (6C). [Revendication 5] Dispositif selon la revendication 4, comprenant en outre un conduit descendant ou montant (10) pour retirer le catalyseur (4) au moins partiellement usé du réacteur à lit fluidisé dense (1), la fenêtre inférieure (9) étant connectée au conduit descendant ou montant (10). [Revendication 6] Dispositif selon la revendication 4, comprenant en outre un réacteur à lit fluidisé à co-courant gaz-solide ascendant ou descendant connecté à la fenêtre inférieure (9), pour traiter une charge additionnelle au moyen du catalyseur (4) au moins partiellement usé. [Revendication 7] Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre un strippeur (13) connecté au réacteur à lit fluidisé dense (1) pour désorber des hydrocarbures adsorbés sur le catalyseur (4) au moins partiellement usé. [Revendication 8] Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le réacteur à lit fluidisé dense (1) est directement connecté au strippeur (13). [Revendication 9] Dispositif selon la revendication 7 ou la revendication 8, comprenant en outre un régénérateur (15) connecté au strippeur (13) et adapté pour brûler le coke formé sur le catalyseur (4) désorbé. [Revendication 10] Dispositif selon la revendication 9, comprenant en outre un conduit de transport (17) pour transporter le catalyseur (4) régénéré à partir du régénérateur (15) vers le réacteur à lit fluidisé dense (1). [Revendication 11] Procédé de craquage catalytique en lit fluidisé d’une charge hydrocarbonée, comprenant de : craquer au moins partiellement une première charge hydrocarbonée (2A) et au moins une deuxième charge hydrocarbonée (2B) dans un premier compartiment (6A) et au moins un deuxième compartiment (6B) d’un réacteur à lit fluidisé dense (1), respectivement, dans lequel la première charge hydrocarbonée (2A) est plus légère que la deuxième charge hydrocarbonée (2B), et dans lequel le premier compartiment (6A) est alimenté par un catalyseur (4) frais et/ou régénéré et le deuxième compartiment (6B) est alimenté en catalyseur (4) par circulation entre le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). [Revendication 12] Procédé selon la revendication 11, dans lequel chaque compartiment (6A, 6B, 6C) comprend une entrée dédiée (5A, 5B, 5C) pour alimenter ledit compartiment (6A, 6B, 6C) avec une charge hydrocarbonée prédéterminée (2A, 2B, 2C), le premier compartiment (6A) étant alimenté par la charge hydrocarbonée (2A) la plus légère et les compartiments (6B, 6C) suivants étant alimentés par des charges hydrocarbonées (2B, 2C) de plus en plus lourdes. [Revendication 13] Procédé selon la revendication 11 ou la revendication 12, dans lequel le premier compartiment (6A) est adapté pour permettre au catalyseur (4) de passer dans le deuxième compartiment (6B) par débordement audessus d’une paroi (8A-B) séparant le premier compartiment (6A) et le deuxième compartiment (6B). [Revendication 14] Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le dernier compartiment (6C) comprend une fenêtre inférieure (9) pour retirer le catalyseur (4) au moins partiellement usé du dernier corn- partiment (6C).[Revendication 15] Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel les conditions opératoires du réacteur à lit fluidisé dense (1) sont les suivantes :- vitesse superficielle gaz : entre 0,2 et 2m/s ;- température : entre 500 et 800°C et de préférence inférieur à 750°C ;- pression : entre 0,1 et 0,6 MPaa ; et- temps de contact supérieur à 1 seconde.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1873443A FR3090683A1 (fr) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimenté |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1873443A FR3090683A1 (fr) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimenté |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3090683A1 true FR3090683A1 (fr) | 2020-06-26 |
Family
ID=66530273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1873443A Withdrawn FR3090683A1 (fr) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimenté |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3090683A1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2919241A (en) * | 1955-06-17 | 1959-12-29 | Kellogg M W Co | Conversion process and apparatus with plural adjacent stages and central stripping zone |
| FR2298595A1 (fr) * | 1975-01-24 | 1976-08-20 | Mobil Oil | Production d'essence a l'aide de catalyseurs du type faujasite " y " |
| FR2417336A1 (fr) * | 1978-02-16 | 1979-09-14 | Melik Akhnazarov Talyat | Procede de regeneration par oxydation du catalyseur vieilli du craking des matieres premieres hydrocarbonees et appareil pour sa mise en oeuvre |
| US4717466A (en) * | 1986-09-03 | 1988-01-05 | Mobil Oil Corporation | Multiple riser fluidized catalytic cracking process utilizing hydrogen and carbon-hydrogen contributing fragments |
| WO2018108751A1 (fr) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | IFP Energies Nouvelles | Procede de craquage catalytique de naphta avec compartimentage du reacteur en lit fluidise turbulent |
| US20180223193A1 (en) | 2015-10-21 | 2018-08-09 | Hindustan Petroleum Corporation Limited | Methods and apparatus for fluid catalytic cracking |
-
2018
- 2018-12-19 FR FR1873443A patent/FR3090683A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2919241A (en) * | 1955-06-17 | 1959-12-29 | Kellogg M W Co | Conversion process and apparatus with plural adjacent stages and central stripping zone |
| FR2298595A1 (fr) * | 1975-01-24 | 1976-08-20 | Mobil Oil | Production d'essence a l'aide de catalyseurs du type faujasite " y " |
| FR2417336A1 (fr) * | 1978-02-16 | 1979-09-14 | Melik Akhnazarov Talyat | Procede de regeneration par oxydation du catalyseur vieilli du craking des matieres premieres hydrocarbonees et appareil pour sa mise en oeuvre |
| US4717466A (en) * | 1986-09-03 | 1988-01-05 | Mobil Oil Corporation | Multiple riser fluidized catalytic cracking process utilizing hydrogen and carbon-hydrogen contributing fragments |
| US20180223193A1 (en) | 2015-10-21 | 2018-08-09 | Hindustan Petroleum Corporation Limited | Methods and apparatus for fluid catalytic cracking |
| WO2018108751A1 (fr) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | IFP Energies Nouvelles | Procede de craquage catalytique de naphta avec compartimentage du reacteur en lit fluidise turbulent |
| FR3060415A1 (fr) | 2016-12-15 | 2018-06-22 | IFP Energies Nouvelles | Procede de craquage catalytique de naphta avec compartimentage du reacteur en lit fluidise turbulent |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1800742B1 (fr) | Réacteur à deux zones réactionnelles fluidisées avec système de séparation gaz/solide intégré | |
| EP1413622B1 (fr) | Procédé de craquage catalytique dans deux zones de craquage integrées de sévérité différente suivies d'une zone de refroidissement | |
| EP1170355B1 (fr) | Procédé et dispositif de craquage d'hydrocarbures mettant en oeuvre deux chambres réactionelles successives | |
| US9816037B2 (en) | Methods and systems for increasing production of middle distillate hydrocarbons from heavy hydrocarbon feed during fluid catalytic cracking | |
| WO2009007519A2 (fr) | Zone réactionnelle comportant deux risers en parallèle et une zone de séparation gaz solide commune en vue de la production de propylène | |
| EP2658950B1 (fr) | Procede de craquage catalytique pour le traitement d'une coupe a faible carbone conradson. | |
| EP1242569A1 (fr) | Procede et dispositif de craquage catalytique comprenant en parallele au moins un reacteur a ecoulement ascendant et au moins un reacteur a ecoulement descendant | |
| EP2627736B1 (fr) | Procede de craquage et de stripage multi-etage dans une unite de fcc. | |
| FR2953851A1 (fr) | Procede de craquage catalytique avec maximisation des bases gazoles | |
| EP0489726B1 (fr) | Procede et dispositif de vapocraquage d'hydrocarbures en phase fluidisee | |
| FR2659346A1 (fr) | Procede de craquage avec oligomerisation ou trimerisation des olefines presentes dans les effluents. | |
| EP1656989B1 (fr) | Dispositif et procédé pour le craquage catalytique de deux charges distinctes d'hydrocarbures | |
| WO2020126873A1 (fr) | Conversion d'un brut petrolier en lit fluidise comportant des zones a differents temps de contact | |
| EP0874880B1 (fr) | Procede et dispositif de craquage catalytique en lit fluidise d'une charge d'hydrocarbures | |
| EP2726576A1 (fr) | Procede de craquage catalytique pour le traitement d'une coupe a faible carbone conradson | |
| EP3554680A1 (fr) | Procede de craquage catalytique de naphta avec compartimentage du reacteur en lit fluidise turbulent | |
| FR3090683A1 (fr) | Conversion d’un brut pétrolier en lit fluidisé compartimenté | |
| FR2615199A1 (fr) | Procede de vapocraquage dans une zone reactionnelle en lit fluide | |
| FR2770225A1 (fr) | Procede et dispositif de vaporisation selective des charges d'hydrocarbures en craquage catalytique | |
| RU2823585C2 (ru) | Преобразование сырой нефти в псевдоожиженном слое, содержащем зоны с разным временем контакта | |
| WO1991003527A1 (fr) | Procede et dispositif de vapocraquage d'hydrocarbures en phase fluidisee | |
| FR2617860A1 (fr) | Procede de craquage a l'etat fluide d'une charge d'hydrocarbures | |
| FR2658833A1 (fr) | Procede de craquage a l'etat fluide d'une charge d'hydrocarbures. | |
| FR2868788A1 (fr) | Procede de conversion d'une alimentation d'hydrocarbures | |
| BE532311A (fr) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20200626 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20210806 |