Brevet FR2648363A1 — publié le 19901221

La demande de brevet français n" 89/00467 du 13 janvier 1989 décrit un procédé de régénération d'un catalyseur de réformage ou de production d'hydrocarbures aromauques. La réaction de préformage ou de production d'hydrocarbures aromatiques est effectuée en présence d'un catalyseur renfermant un support, au-moins un métal noble de la famille du platine et du chlore, dans au moins deux réacteurs en série à travers lesquels le catalyseur et la charge circulent successivement, la pression dans le premier réacteur traversé par le catalyseur et par la charge étant sous une pression comprise entre 3 à 8 bars, la pression dans le dernier réacteur étant sous une pression comprise entre 2 et 6 bars. Le procédé est caractérisé en ce que le catalyseur usé chemine progressivement de haut en bas dans une enceinte de régénération où il rencontre successivement une première zone à lit mobile et radiale de combustion, une deuxième zone à lit mobile et radiale de combustion, une zone à lit mobile axiale de chloration ou d'oxychloration et une zone à lit mobile axiale de calcination, et en ce que: (a) dans la première zone de combustion, le catalyseur est traité sous une pression de 3 à 8 bars sensiblement égale à celle qui règne dans ledit premier réacteur, à une température comprise entre 350 et 450 "C par un gaz de combustion à base d'un gaz inene circulant à co-courant du catalyseur renfermant 0,01 à I % d'oxygène en volume, ce gaz de combustion provenant d'une zone de lavage définie ci-dessous, (b) dans la deuxième zone de combustion, le catalyseur est traité sous une pression de 3 à 8 bars sensiblement égale à celle qui règne dans ledit premier réacteur à une température supérieure d'au moins 20 "C à la température qui règne dans la première zone de combustion, en présence des gaz en provenance de la première zone de combustion et en présence d'un gaz inerte d'appoint auquel on ajoute jusqu'à 20 % en volume d'oxygène de façon à ce que le catalyseur soit au contact d'un gaz renfermant 0,01 à I % d'oxygène en volume, ces gaz circulant à co-courant du catalyseur, (c) les gaz de brûlage sont évacués de la deuxième zone de brulage et sont envoyés vers une boucle de lavage après avoir été préalablement mélangés aux gaz soutirés de la zone d'oxychloration et de la zone de calcination, (d) dans le zone d'oxychloration, le catalyseur est traité à co-courant par un mélange d'un gaz en provenance de la zone de calcination et d'un gaz à base d'un composé choisi dans le groupe constitué par le chlore et les composés chlorés, le dit mélange formant un gaz d'oxychloration renfermant 4 à 10 % (de préférence 4,5 à 7,5 %) en volume d'oxygène, sous une pression de 3 à 8 bars et à une température comprise entre 350 et 550 "C et les gaz sont évacués de la zone d'oxychloration pour eue mélangés comme indiqué précédemment avec les gaz soutirés de la deuxième zone de brulage. en vue d'atteindre une boucle de lavage commune à tous les,effluents gazeux de l'enceinte de régénération, (e) dans la zone de calcination, le catalyseur est traité entre 350 et 550 "C sous une pression comprise entre 3 et 8 bars, par au moins une partie des gaz en provenance de la boucle de lavage et d'une zone de séchage, avec un appoint éventuel d'air frais et de façon à ce que les gaz introduits dans la zone de calcination renferment de 1 à 10 % d'oxygène en volume (de préférence 4 à 8 %) et ne renferment pas plus de 100 p.p.m. de vapeur d'eau, (f) l'autre partie des gaz en provenance de la boucle de lavage étant utilisée dans l'étape (a) comme gaz de combustion (brûlage). La présente invention est un perfectionnement de la demande de brevet français EN 89/00467 et concerne l'utilisation d'une boucle de lavage particulière associée à la redistribution vers les zones de combustion, de chloration ou oxychloration et de calcination. La planche unique illustre l'invention. Le catalyseur usé est soutiré du réacteur de réformage et par la conduite (6) est inuoduit dans un ballon (7) d'où il est envoyé par les lignes (14) et (15) à travers la vanne (13) vers le ballon stockage (12). Ce cheminement est effectué par exemple avec de l'azote (source (92)) à travers la conduite (1), la vanne (41), la conduite (2), la conduite (4) et la vanne (5). De l'azote atteint le ballon-tampon (12) par la conduite (8) et le ballon (7) par la conduite (42), la vanne (10) et la conduite (11). Le catalyseur atteint ensuite le sommet (20) de l'enceinte de régénération par la conduite (17), la vanne (18) et la conduite (41). Le catalyseur est introduit ensuite par les conduites ou jambes (9) dans une première zone de type annulaire et radiale (101). Dans cette zone à lit mobile de catalyseur (pression par exemple de 5,7 bars), le catalyseur subit un premier brûlage ou combustion à l'aide d'un gaz en général inene introduit par la conduite (102) qui en outre renferme de l'oxygène (0,6 % à titre d'exemple). La température est par exemple de préférence de 400 à 420 "C ; en lin de cette première étape, à la sortie de la zone (101) de combustion, le catalyseur se trouve à une température nettement plus élevée, de l'ordre de 470 OC par exemple. Les gaz circulent à co-courant du catalyseur. Le catalyseur descend ensuite par les jambes (103) dans une seconde zone (105) annulaire et radiale qui fonctionne à plus haute température que la zone (101), l'apport de chaleur provenant d'ailleurs du catalyseur souqué de la zonc (101). Dans cette zone, le catalyseur subit une deuxième combustion à l'aide des gaz de la première zone de combustion, et à l'aide d'un gaz d'appoint introduit par la conduite (104) qui peut etre plus riche en oxygène que le gaz introduit par la conduite (102) dans la zone (101) (de l'air par exemple, comme indiqué sur la figure, fourni à partir de (121) et de la conduite (24), par la pompe (125). Dans la deuxième zone de combustion (105), les gaz circulent toujours à cocourant du catalyseur, puis dans la partie inférieure de la deuxième zone de combustion sont soutirés par la conduite (108) vers l'échangeur (132) où ils sont refroidis et communiquent de la chaleur au gaz envoyés par la ligne (155), le four (157) et la conduite (102) vers la première zone de combustion (101). Le catalyseur, soutiré de la deuxième zone de combustion (105) est entraîné ensuite par gravité dans les jambes (106) dans une troisième zone (107) utilisée pour procéder à l'oxychloration du catalyseur. Dans cette zone (107), le catalyseur est disposé sous la forme d'un lit mobile axial. La température est de l'ordre, par exemple, de 500 "C, la chaleur provenant essentiellement de la deuxième zone de combustion (105). Dans la zone d'oxychloration, le catalyseur est mis par exemple à 5,4 bars, en contact à co-courant des gaz en provenance de la zone de calcination définie ci-dessous et également au contact d'un gaz introduit par la conduite (114) renfermant un composé choisi dans le groupe constitué par le chlore et les composés chlorés. Le mélange ainsi utilisé comme gaz d'oxychloraLion du catalyseur dans l'enceinte (107) convient particulièrement bien en raison des teneurs faibles et critiques de vapeur d'eau qu'il contient, ce qui n'était pas le cas de l'art antérieur où l'on envoyait dans la zone d'oxychloration les gaz de combustion qui, par suite du brûlage du coke déposé sur le catalyseur, renfermaient des quantités d'eau assez élevées. A l'issue de la réaction d'oxychloration, le catalyseur descend par les jambes (115) dans une zone (116) de calcination, où le catalyseur y est disposé sous la forme d'un lit mobile axial et non plus radial comme dans les deux zones de combustion (101) et (105). La température, à titre d'exemple, dans cette zone (116) de calcination est de 520 "C avec une pression de l'ordre de 5,4 bars. La calcination doit ètre effectuee en présence de gaz secs ne renfermant de préférence pas plus de 50 p.p.m d'eau. Ces gaz proviennent de la conduite (136), du four (135): le four était précédé en amont d'une zone de séchage (150), les gaz ainsi utilisés provenant d'une boucle de lavage des effluents gazeux des quatre zones de l'enceinte de régénération ainsi qu'il sera expliqué ci-dessous. Les gaz utilisés pour la calcination peuvent avoir reçu un appoint d'air frais en provenance de la conduite (26), de la vanne (27), et de la conduite (28). Ils sont introduits par le fonds de la zone de calcination et circulent ainsi à contrecourant des grains de catalyseur et poursuivent leur chemin, par exemple à travers une cheminée cenuale jusqu'au sommet de la zone (107) d'oxychloration en vue de les faire circuler ensuite dons cette zone (107) doxychioration (après appoint de composé chloré par la conduite (114)) à cocourant des particules catalyuques. Le catalyseur calciné est évacué de l'enceinte de régénération par les jambes (122) vers un récipient (35), avec l'aide par exemple d'azote (source (36) cheminant dans les conduites (38) et (39), à travers la valve (37). Par la conduite (16), le catalyseur régénéré est introduit par exemple dans le pot de lift (ou pot de remontée) (43) en vue d'éue transporté par la ligne (19) vers le sommet d'un réacteur de réformage. Comme indiqué plus haut, les effluents gazeux soutirés des 2 zones de combustion sont soutirés par une conduite (108). A la sortie de l'échangeur (132), ils sont entraînés par la conduite (134) vers l'aéroréfrigerant (137) d'où ils sont soutirés par la conduite (138). C'est là que les effluents gazeux de combustion sont mélangés aux effluents gazeux soutirés de la zone d'oxychloration et de calcination, ces gaz ayant été soutirés par la conduite (111) de la partie inférieure de la zone d'oxychloration (107). Auparavant les effluents gazeux de la conduite (111) ont traversé l'échangeur (119) pour être refroidis, tout en chauffant dans cet échangeur (119) le gaz introduit dans la zone de calcination par les conduites (44), (118) et (136). Une fois réunis dans la conduite (139j, les débits de gaz provenant d'une part des deux zones de combustion et d'autre part des zones de calcination et d'oxychloration sont envoyés (par exemple avec un débit de 5 000 kg/h) vers une boucle de' lavage qui comporte généralement deux zones. La première zone de lavage (146) est constituée d'un dispositif classique de lavage par exemple d'une colonne avec barbottage des gaz à épurer dans la solution de lavage. Le lavage ici s'effectue par exemple avec une solution aqueuse (ligne 145-a), de soude (ligne 144) ou de la potasse, ou d'un composé équivalent, minéral par exemple. En outre, la solution utilisée renferme avantageusement, pour éviter notamment la formation de mousses et améliorer le lavage du chlore gazeux, au moins un thiosulfate. Sur la figure, la soude c; rl,eensuile dans les lignes (145) et (139), puis est recyclée après utilisation (et purge éventuellement dans la conduite (148)) par la ligne (141), la pompe (142) et la conduite (143). Les gaz ainsi lavés renferment de la soude ou de la potasse, ou tout composé équivalent utilisé au cours du lavage, sous forme de traces, à la place de l'halogène que renfermaient ces gaz à l'entrée de la zone de lavage. Le dispositif ou enceinte de lavage renferme donc une deuxième zone de lavage, également constituée d'un dispositif classique, telle que colonnes à plateaux (147) dans lesquelles les gaz à épurer sont lavés à l'eau sensiblement pure (conduite 145-a). Les gaz ainsi épurés sont saturés en eau, ce qui n'est pas gênant ici, puisque ces gaz doivent de toute façon traverser au moins une zone de séchage telle que (15pu dans laquelle les gaz arrivent par la conduite (149), par exemple à une lempérature de 30 OC sous une pression de 4,6 bars. A la sortie de la boucle de lavage, les gaz de la ligne (149) traversent la zone de séchage (150a). On récupère par la conduite (151) des gaz secs qui aueignent le compresseur généralement unique (152) de la boucle de lavage et recyclage portant la pression des gaz par exemple de 4 à 6,4 bars. Les gaz à leur sonie du compresseur par la ligne (153) sont partagés en deux débits (vanne distributrice (31)). Un premier débit de gaz destine à la combustion du catalyseur circule par la ligne (32), I'échangeur (132) (destiné à chauffer les gaz secs et lavés par contact indirect avec les effluents gazeux des deux zones de combustion) atteint par la ligne (155), le four (157) et la ligne (102) la première zone de combustion (un appoint d'air peut être fait par la ligne (104). Un deuxième débit de gaz destiné à la zone de calcination puis à la zone d'oxychloration, circule à partir de la ligne (33) vers le fond de la zone de calcination (116) (un appoint d'air peut être fait par la ligne (28)). Ainsi la présente invention concerne un procédé de régénération d'un catalyseur de réformage ou de production d'hydrocarbures aromatiques en présence d'un catalyseur renfermant un suppon, au moins un métal noble de la famille du platine et du chlore, le procédé étant caractérisé en ce que dans la zone de régénération, le catalyseur traverse successivement deux zones de combustion à lit mobile radial ; une zone d'oxychloration à lit mobile radial et une zone de calcination à lit mobile axial. les gaz soutirés des zones de combustion étant mélangés aux gaz soutirés de la zone d'oxychloration, ces demiers provenant eux-mtmes de la zone de calcination, le mélange ainsi obtenu étant envoyé dans une zone de lavage et dans une zone de séchage à l'issue de laquelle les gaz traversent une zone de compression, et en ce qui ensuite une partie des gaz lavés et séchés est chauffée par contact indirect avec le mélange des gaz soutirés des zones de combustion et est envoyée vers la première zone de combustion traverse par le catalyseur, en ce que une autre panie des gaz lEvés et séchée est additionnée d'air d'appoint (ou gaz équivalent) puis est chauffée par contact indirect avec les effluents gazeux soutirés des zones de calcination et de la zone d'oxychloration et est envoyée vers la zone de calcination, en ce que un appoint d'air ou d'un gaz équivalent est envoyé dans la deuxième zone de combustion et en ce que un gaz contenant du chlore ou un composé chloré et envoyé dans la zone d'oxychoration. REVENDICATION Procédé de régénération d'un catalyseur de réformage ou de production d'hydrocarbures aromatiques en présence d'un catalyseur renfermant un support, au moins un métal noble de la famille du platine et du chlore, le procédé étant caractérisé en ce que dans la zone de régénération, le catalyseur traverse successivement deux zones de combustion à lit mobile radial ; une zone d'oxychloration à lit mobile radial et une zone de calcination à lit mobile axial, les gaz soutirés des zones de combustion étant mélangés aux gaz soutirés de la zone d'oxychloration, ces derniers provenant eux-mêmes de la zone de calcination, le mélange ainsi obtenu étant envoyé dans une zone de lavage et dans une zone de séchage à l'issue de laquelle les gaz traversent une zone de compression, et en ce qui ensuite une partie des gaz lavés et séchés est chauffée par contact indirect avec le mélange des gaz soutirés des zones de combustion et est envoyée vers la première zone de combustion traversée par le catalyseur, en ce que une autre panie des gaz lavés et séchés est additionnée d'air d'appoint (ou gaz équivalent) puis est chauffée par contact indirect avec les effluents gazeux soutirés des zones de calcination et de la zone d'oxychloration et est envoyée vers la zone de calcination, en ce que un appoint d'air ou d'un gaz équivalent est envoyé dans la deuxième zone de combustion et en ce que un gaz contenant du chlore ou un composé chloré et envoyé dans la zone d'oxychoration.