Brevet FR2152384A1 — publié le 19730427

L'invention concerne le raffinage du pétrole brut. Elle a pour objet un procédé qui permet de combiner la fabrication d'un combustible liquide à basse teneur en soufre et celle d'un combustible liquide à haute teneur en soufre, à partir d'un résidu de distillation du pétrole brut. Actuellement on obtient des combustibles liquides à basse teneur en soufre en distillant certains pétroles bruts, tels que les pétroles sahariens. Mais il n'est pas possible à toutes les raffineries de s'approvisionner en brut à faible teneur en soufre. On fabrique aussi des combustibles liquides à bas taux de soufre en hydrogénant des distillats moyens ou lourds. I1 est difficile d'hydrogéner les résidus de première distillation du pétrole brut, car ils renferment des éléments métalliques qui empoisonnent le catalyseur d'hydrogénation. Pour préparer une huile de chauffe lourde à bas taux de soufre à partir d'un résidu de distillation à la pression atmosphérique, on est donc obligé de redistiller sous vide ce résidu, d'hydrogéner le distillat recueilli, puis de mélanger le distillat hydrogéné et le résidu de distillation sous vide. Les raffineries éprouvant de plus en plus de difficulté à équilibrer leurs ressources et leurs besoins d'hydrogène, il devenait nécessaire de trouver un moyen pour fabriquer des combustibles liquides à basse teneur en soufre sans avoir à recourir à l'hydrogénation. I,e procédé qui est l'objet de la présente invention est caractérisé par le fait que le résidu obtenu en distillant un pétrole brut est soumis à un traitement qui comprend - une redistillation, sous pression réduite, dudit résidu, au moyen de laquelle on obtient un résidu pratiquement indistillable et un distillat, - une extraction liquide-liquide dans laquelle ce distillat est mis en contact avec un solvant sélectif des composés soufrés, cette extraction permettant de séparer un combustible à basse teneur en soufre et un extrait riche en soufre, - le mélange de cet extrait avec le résidu pratiquement indistillable, obtenu au moyen de la redistillation sous vide, ce mélange permettant d'obtenir un combus tible à haute teneur en soufre. te procédé qui est l'objet de la présente invention peut être inséré dans le raffinage de tout pétrole brut, quelle que soit la provenance de celui-ci. Toutefois ce procédé est particulièrement utile pour le raffinage des bruts à forte teneur en soufre. Pour mettre ce procédé en oeuvre, on part d'un résidu de distillation de pétrole brut, dont le point initial de distillation est compris entre 180 et 3600C, ou mieux encore, entre 300 et 3500C. Ces températures ont été ramenées par le calcul aux températures de distillation à la pression atmosphérique, de meme que toutes les températures de distillation mentionnées dans ce qui suit. Ce résidu est redistillé sous pression réduite dans des conditions telles que l'on puisse récupérer un distillat dont l'intervalle de distillation soit compris entre 180 et 60QOC, et mieux encore, entre 300 et 5660C. Le distillat est soumis à une extraction liquide-liquide méthodique à contre-courant, au moyen d'un solvant ayant la meilleure sélectivité possible à l'égard des composés soufrés. On peut utiliser l'un des solvants à un ou plusieurs constituants qui sont utilisés couramment pour effectuer le raffinage des huiles lubrifiantes par traitement au solvant. On peut utiliser notamment le diméthyl sulfoxyde, le sulfolane, le N-méthylpyrrolidone, le furfural, l'anhydride sulfureux liquide, le phénol, I'éthylèneglycol, le propyleneglycol, un polyglycol, etc. mélangés à la proportion d'eau adéquate pour former avec celle-ci un liquide homogène ayant le pouvoir solvant désiré. Par exemple, on réalise une extraction satisfaisante des composés soufrés du distillat en mettant celui-ci en contact avec un mélange composé de 4 à 16 parties en poids d'eau pour 100 parties en poids de phénol. L'extraction peut Qtre effectuée de façon satisfaisante avec tout solvant ou mélange de solvants techniquement équivalant à ce mélange d'eau et de phénol, en ce qui concerne ses caractères de miscibilité avec les différents types d'hydrocarbures. En augmentant la proportion d'eau dans le mélange, on accrott le rendement en raffinat, mais on accroS;t en mexme temps la concentration du soufre dans le raffinat produit, et inversement. L'opération d'extraction est effectuée au moyen des procédés usuels appropriés, de préférence en continu, dans une tour ou colonne d'extraction. Le dis ti ll-at à traiter est alors introduit dans la partie médiane de la colonne ; il rencontre un courant descendant de solvant, celui-ci étant introduit à un niveau plus élevé de la colonne. On recueille au soumet le raffinat contenant une faible proportion de solvant dissous et on soutire au fond de- la colonne l'extrait en solution dans le solvant. Le solvant est séparé du raffinat d'une part, de l'extrait d'autre part, par distillation, puis il est recyclé. Le raffinat constitue un combustible liquide de très haute qualité ne contenant aucune trace d'éléments métalliques et ne contenant que peu de soufre. Le mélange de l'extrait, dont la teneur en soufre est élevée, et du résidu de la distillation sous vide, dont la teneur en soufre est du mseme ordre, donne un mazout lourd qui est particulièrement utile pour approvisionner les centrales thermiques pourvues d'un dispositif permettant de récupérer le soufre contenu dans les fumées. Les exemples suivants, qui ne sont nullement limitatifs, feront mieux comprendre l'intérêt de l'invention. Les quantités qui sont mentionnées dans ces exemples s'entendent en poids. EEXPr3 1. On a traité au moyen du procédé qui est l'objet de l'invention un résidu (R.A.) de distillation à la pression atmosphérique d'un pétrole brut du Moyen-Orient. Ce résidu contenait 2,88% de soufre et son point initial de distillation était de 3430C (6500F). On a distillé sous pression réduite 100 parties de R.A. On a obtenu d'une part 65,5 parties de distillat (D) distillant entre 343 C (6500F) et 5660C (105 F) et contenant 2,28% de soufre, et d'autre part, 34,5 parties de résidu (R.V.) ayant un point initial de distillation de 5660C (1050 F) et contenant 4% de soufre. On a ensuite soumis les 65,5 parties de D à une extraction méthodique en les mettant en contact, à contre-courant, avec 155 parties de solvant (S 1). Celui-ci était composé de 86,3% de phénol et de 13,7 d'eau. On a recueilli séparément la phase dense constituée par l'extrait en solution dans le solvant, et la phase légère constituée par le raffinat saturé de solvant. Après récupération du solvant, par distillation, on a finalement obtenu 49 parties de raffinat (F 1), et 16,5 parties d'extrait (E 1). F 1 ne contenait que 0,9o de soufre et sa teneur globale en éléments métalliques (fer, nickel et vanadium) était inférieure à 1 partie par million. F 1 avait donc les qualités d'un excellent combustible, utilisable comme carburant dans une turbine à gaz. Les 16,5 parties de E 1, qui contenait 5,8 de soufre, furent mélangées aux 34,5 parties de R.V. On a ainsi obtenu 51 parties de mazout lourd contenant 4,6% de soufre. 'EXEMPI;E 2. On a opéré comme dans l'Exemple 1, mais en remplaçant les 155 parties de S 1 par 160 parties d'un solvant S 2, qui était composé de 92,8% de phénol et de 7,2% d'eau. On a obtenu ainsi 43 parties de raffinat F 2 contenant 0,774 de soufre 22,5 parties d'extrait E 2 contenant 5,17% de soufre 3425 parties du résidu R.V. En mélangeant les 22,5 parties de E 2 et les 34,5 parties de R.V., on a obtenu 57 parties de mazout lourd contenant 4,45% de soufre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour combiner la fabrication d'un combustible liquide à basse teneur en soufre et celle d'un combustible liquide à haute teneur en soufre, ce pro cédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend : - une redistillation sous pression réduite d'un résidu de distillation de pétrole brut, le point de distillation commençante de ce résidu étant compris entre 1800C et 36a0C, ladite redistillation donnant un résidu pratiquement indistillable et un distillat, distillant entre 180 et 60006, - une extraction liquide-liquide dans laquelle ce distillat est mis en contact avec un solvant sélectif des composés soufrés, cette extraction permettant de séparer un combustible à basse teneur en soufre et un extrait riche en soufre, - le mélange de cet extrait avec le résidu pratiquement indistillable, obtenu au moyen de la redistillation sous vide, ce mélange permettant d'obtenir un combustible à haute teneur en soufre. 2. Procédé selon la revendication 1 et dans lequel le point de distillation eomsençante du résidu de distillation qui est soumis à la redistillation sous pression réduite est compris entre 300 et ) C. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 et dans lequel ledit solvant sélectif est un mélange d'eau et d'un liquide choisi parmi le diméthyl- suifoxyde, le sulfolane, la N-méthylpyrrolidone, le furfurol, l'anhydride sul freux liquide, le phénol, l'éthylèneglycol, le propylèneglycol et les poly glycols. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et dans lequel ledit solvant sélectif est un mélange composé de 4 à 16 parties en poids d'eau et de 100 parties en poids de phénol. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et dans lequel ledit solvant sélectif est un solvant techniquement équivalent, en ce qui concerne ses caractères de miscibilité avec les différents types d'hydrocarbures, au mélange composé de 4 à 16 parties en poids d'eau et de 100 parties en poids de phénol. 6. Combustible liquide à basse teneur en soufre fabriqué au moyen du procédé défi ni par l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Combustible liquide à haute teneur en soufre fabriqué au moyen du procédé défi ni par l'une quelconque des revendications 1 à 5.