Brevet FR2516534A1 — publié le 19830520

La présente invention concerne le raffinage des produits pétroliers pour 1 t obtention de produits tels que le kérogène, le gas-oil léger, le gas-oil lourd, Naphta etc... Dans les installations de raffinage, on procède à une série d'operations qui sont la distillation, le raffinage et l'hydrodesulfuration. La distillation est une opération de fractionnement qui consiste à séparer les différentes coupes en fonction de leur point d'ébullition. L'installation de distillation comprend une tour divisée en un certain nombre de plateaux sur lesquels, au fur et à mesure qu'ils s'élevent dans la tour, viennent se condenser les hydrocarbures de plus en plus légers. Chaque niveau prnte des orifices de soutirage qui permettent de récuperer en bas, les hydrocarbures lourds et en haut les hydrocarbures légers. Chaque orifice de soutirage est relié à une colonne de rectification destinée à corriger le point d'lnflammabilité des coupes distillées. La colonne de rectificaSion comprend un certain nombre d'étages avec des plateaux et des moyens de soutirage des différents produits. Au dessus de l'hydrocarbure de chaque étage, il est prévu des moyens pour envoyer de la vapeur surchauffée destinée à diminuer la pression partielle à la surface du liquide et faciliter 11 évaporation des fractions légères emprisonnées qui retournent dans la colonne de fracton- nement au dessus du soutirage de cette colonne. Avec de telles installations, si on connait les distillations ASTM d'un pétrole brut et les produits obtenus à partir de celui-ci, on peut déterminer les caractéristiques des composants. Toutefois, on constate que le point final d'une coupe ne correspond pas au point initial de coupe suivante. Ceci est du au fait que le fractionnement n'est pas parfait car des hydrocarbures qui auraient du être dans la coupe précédente sont entrainés dans la coupe suivante. L'un des buts de la présente invention, est de remédier à cet inconvénient. Le procédé selon l'invention vise l'amélio- ration de produits de raffinage tels que kérosène, naphta, gas-oil etc... dans lequel le pétrole brut est distillé dans une tour de fractionnement et corrigé dans une colonne de rectification reliée à la tour de fractionnement par des conduits de récupération des fractions légères et est caractérisé en ce qu'il consiste à créer dans la colonne de rectification un vide de manière à augmenter le retour à travers les conduits de récupération des fractions légeres vers la tour de fractionnement ~ Ainsi, on rectifie le point éclair des differentes coupes, on revalorise la production de ces dernières par récupération des fractions lé- gères revaporisées ainsi que la densité des différentes coupes.Egalement, on augmente le pouvoir calorifique des coupes et on reduit la teneur en eau de elles-ci. L'invention vise également une installation pour la mise en oeuvre du procédé tel que ci-dessus défini, installation simple, peu onéreuse et applicable dans les raffineries comprenant une colonne de fractionnement destinée à recevoir le pétrole brut vaporisé et comportant des moyens de condensation étagés pour séparer les différentes coupes d'hydrocarbures, une tour de rectification comportant une serie d'étages destinés à recevoir chacun une coupe correspondante, des moyens pour évacuer les coupes à l'extrémité inférieure de chaque étage, des moyens pour envoyer de la vapeur au dessus du liquide des coupes de chaque étage pour faciliter l'évaporation des fractions légères, des moyens pour conduire les fractions légères à la colonne de fractionnement, ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte à ltextrémite supérieure de chaque étage, d'une part, des moyens pour permettre le passage des fractions légères et s'opposer au passage des liquides et, d'autre part, des moyens pour créer un vide au dessus desdits moyens pour permettre le passage des fractions légereset s'opposer au passage des liquides, les parties sous vides étant reliées au moyens pour renvoyer les fractions légères à la colonne de fractionnement. Suivant une caractéristique barticullère, les moyens pour créer un vide au dessus desdits moyens pour permettre le passage des fractions légères et s'opposer au passage des liquides comprennent des eecveurs de vide insérés sur des conduits pour renvoyer les fractions lC- gères à la colonne de fractionnement, ces éjecteurs étant reliés à une source de vapeur surchauffée. L'invention va maintenant être der te avec plus de détailsen se référant à un mode de réalisation partic: 1cr donné à titre d'exemple seulement, et représenté aux dez-=r.s annexés Figure 1 : est une vue schématique d'une instal- lation de distillation. Figure 2 : montre à plus grande#échelle des aetails de l'installation. L'installation représentée aux figures comprend un bac de stockage 1 à partir duquel est aspiré par une pompe de charge 2 du pétrole brut qui traverse un certain nombre d'échangeurs 3 dont le fluide de chauffage est constitué par des résidus chauds récupérés à l'extrémité inferieure d'une colonne de fractionnement 4. Le pétrole brut ainsi réchauffé est envoyé par une canalisation 5 dans un four 6 ou il se vaporise partiellement avant d'être envoyé par un conduit 7 dans la colonne de fractionnement 4. La colonne de fractionnement 4 comprend des series de plateaux ou les fractions vaporisées se condensent par densités decroissantes en montant vers le sommet. Les plateaux supérieurs recevant ltessence totale, et les plateaux inférieurs suivants > respectivement,le kérosène, le gas-oil léger, le gas-oil moyen et le gas-oil lourd, les résidus lourds tombant dans le fond de la colonne. Sous la coupe correspondant au kérogène, il est prévu un conduit 11 débouchant dans une colonne de rectification 12 comportant un premier étage 13. Sous la coupe correspondant au gas-oil leger est prévu un conduit de soutirage 14 débouchant dans un étage 15 de la colonne de rectification 12. La colonne de rectification 12 comporte encore deux étages 17 et 19 recevantXrespectivementj du gas-oil moyen et du gas oil lourd par des conduits de soutirage 16 et 18. Dans les étages 15, 17 et 19 au dessus des hydrocarbures débouchent des tuyaux 20, 21 et 22 respectivement reliés à une source de vapeur surchauffée. A l t extrémite supérieure de l'étage 15 il est prévu un conduit 3 qui est destiné à conduire dans la colonne de fractionnement, les fractions légères de gas-oil léger tandis que les fractions légères de gas-oil moyen et le gas-oil lourd sont renvoyés dans ladite colonne 4 par des conduits 24 et 25. Le fond de étage 15 comporte un conduit 26 d'évacuation de gas-oil légers tandis que l'étage 17 est pourvu d'un conduit 27 d'évacuation de gas-oil moyen et enfin le gas-oil lourd est évacue par un conduit 28 prévu à la partie inférieure de l'étage 19. Au voisinage de la colonne de rectification, il est prévu un rebouilleur de kérosène 30 dont le chauffage est assuré par les résidus chauds soutirés à,ltextrémlté inférieure de la colonne de fractionnement. Le kérosène est prélevé dans l'étage 13 par un conduit 31 et après son passage dans le rebouilleur est renvoyé dans l'étage 13 par un conduit 32. L'évacuation du kérogène est assure par un conduit 33. A la partie supérieure de la colonne de rectification 4, il est prévu une conduite 34 qui relie 1' étage 13 à ladite colonne 4. Conformément à l'inventlon, sur chacun des con duits 34, 23, 24 et 25 il est prévu un éjecteur de vide 36 inséré sur un circuit de vapeur surchauffée correspondant. Les références 38 et 39 de la figure 2 désignent des circuit de vapeur surchauffée sur lesquels il est prévu une vanne de contrôle enregistreur de niveau 40 et un purgeur automatique 41. Dans la partie supérieure de chaque étage il est prévu un tapis dévésiculeur 42 et une grille 43. Grâce à cette disposition, il est créé, dans la partie supérieure de l'étage 13, un vide qui favorise le retour à la colonne de fractionnement 4 des éléments vola- tils, le tapis 4 et la grille 43 s'opposant à ce que les elements liquides soient entraînés vers la colonne 4. Pour les différents étages 15, 17 et 19, le meme phénomène se produit. On a constaté que, grâce à une telle disposition, on modifie les points éclairs des différentes coupes. De même, on revalorise la production d'essence légère, naphta, le kérosène et le gas-oil par une récupération des fractions légères qui sont revaporisées. On a également constaté qu'on pourrait revaloriser les densités des coupes naphta, kérosène et gasoil et qufegalement, la teneur en eau était réduite. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représen- té. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10 - Procédé pour l'amélioration de produits de raffinage tels que kérosène, naphta, gas-oil etc... dans lequel le pétrole brut est distillé dans une tour de fractionnement et corrigé dans une colnnne de rectification reliée à la tour de fractionnement par des conduits de récupération des fractions légères caractérisé en ce qu'il consiste à créer dans la colonne de rectification un vide de manière à augmenter le retour à travers les conduits de récupération des fractions légères vers la tour de fractionnement. 20 - Installation pour la risc en oeuvre du prccédé selon la revendication l, et dans laquelle il est prévu une colonne de fractionnement (4) destinée à recevoir le pétrole brut vaporisé et comportant des moyens de condensation étagés pour séparer les différentes coupes d'hydro- carbures, une tour de rectification (13) comportant une serie d'étages (13,15,17 et 19) destinés à recevoir chacun une coupe correspondante, des moyens (26, 27, 28 et 33) pour évacuer les coupes à l'extrémité inférieure de chaque étage, des moyens (20, 21 et 22) pour envoyer de la vapeur au dessus du liquide des coupes de chaque étage pour faciliter l'évaporation des fractions légères, des moyens (34, 23, 24 et 25) pour conduire les fractions légères à la colonne de fractionnement (4) caracterisee en ce qu'elle cc=- porte à l'extrémité supérieure de chaque étage (13, 15, 7 et 19), d'une part, des moyens (42, 43) pour permettre le passage des fractions légères et s'opposer au passage des liquides et, d' autre part, des moyens (36) pour créer un vide au dessus desdits moyens (42, 43) pour permettre le passage des fractions légères et s'opposer au passage des liquides, les parties sous vide étant relis aux moyens (34, 23, 24 et 25) pour renvoyer les fractions légères à la colonne de fractionnement (4) 30 - Installation, selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens (36) pour créer un vide au dessus desdits moyens (42 et 43) pour permettre le passage des fractions légères et s'opposer au passage des des liquides comprennent des éjecteurs (36) de vide PS rés sur des conduits (34, 23, 24 et 25) pour renvoyer les fractions légères à la colonne de fractionnement (4), ces ejecteurs (36) étant reliés à une source de vapeur surchauf- fée.