Brevet FR3044319A1 — publié le 20170602

DOMAINE DE L'INVENTION Le traitement de certains résidus d'unité de raffinage de pétrole et ou de distillation sont globalement difficiles à valoriser. Typiquement les résidus atmosphériques après distillation sous vide conduisent à un distillat sous vide et un résidu sous vide. Ledit distillat subit généralement un craquage catalytique qui conduit à son tour à un résidu. Une unité de craquage catalytique en lit fluidisé (FCC) est généralement utilisée pour convertir des coupes pétrolières lourdes préalablement hydrotraitées ou non, comme par exemple un distillat sous-vide hydrotraité ou un résidu hydrotraité, en coupes pétrolières valorisables telles que le propylène, l'essence, le gaz de pétrole liquéfié GPL ou encore des huiles de type "Light Cycle Oil" (LCO) qui conduisent à du gazole. Il reste en fond de l'unité de craquage catalytique un résidu très aromatique, ce résidu a un point de début de distillation généralement situé autour de 360°C, généralement appelée par l'homme cb métier coupe « slurry 360+ ». Ces différents résidus peuvent être valorisés en particulier comme charge pour la production de noir de carbone. Le noir de carbone trouve des applications dans des procédés de fabrication variés comme ceux des peintures, des vernis, des laques, des plastiques, des fibres, des céramiques, des émaux, des encres du type encre de Chine, ou encore de certains matériaux (caoutchouc pour les pneus notamment). De plus, le noir de carbone a été très utilisé dans le passé comme papier carbone et rubans noirs pour les machines à écrire, puis à présent dans les poudres électrostatiques noires de photocopieuses. Le noir de carbone peut également être incorporé à certains solides afin d'augmenter leur point de fusion. Il est aussi fréquemment utilisé comme matériau adsorbant dans les opérations de purification, par exemple vis à vis des polyaromatiques lourds, ou alors pour enlever des impuretés colorées dissoutes et fixer la matière en suspension, formant ainsi des agrégats d'impuretés, facile à séparer par filtration. Le noir de carbone est également utilisé comme colorant alimentaire (E152). 3044319 2 Le noir de carbone est répertorié dans l'inventaire européen des substances chimiques commerciales (EINECS) sous le numéro 215-609-9. Il est classé en plusieurs grades selon la norme ASTM D1765. ART ANTÉRIEUR 5 L'article "Upgrade FCC "slurry" oil with chemical settling aids", W.F. Minyard, World Refining, 01/01/1999, Volume : 9, p 35-38) rapporte une étude sur l'impact négatif de la présence des fines de catalyseurs dans le résidu d'une unité de craquage catalytique en lit fluidisé d'un résidu (RFCC) lors de sa valorisation. Une comparaison entre un séparateur type cyclone et un séparateur par décantation avec 10 un produit chimique floculant est décrite. Cet article mentionne l'intérêt de disposer comme charge d'un résidu de RFCC très aromatique (obtenu par conversion du RFCC très poussé) pour obtenir de l'huile de noir de carbone (CBO), des cokes en aiguilles ("needle coke"), une charge pour un hydrocraqueur, ou comme composant d'un fioul lourd commercial. 15 L'Article : "Research progress in purification of FCC "slurry" oil and its application to chemical industry" qu'on peut traduire par "Progrès récents dans la purification des résidus de FCC et ses applications à l'industrie chimique" de Bingcheng Cao paru dans la revue Petrochemical Technology le 01/01/2012 (volume 41, pages 364-369) décrit une purification de résidus de RFCC pour faire de l'huile de noir de carbone ou 20 du coke en aiguilles. Les purifications citées sont principalement destinées à enlever les fines de catalyseurs : filtration, séparation électrostatique, séparation par centrifugation, séparation par membrane céramique. La valorisation des différents résidus de l'industrie du raffinage de pétrole est de plus en plus envisagée. Cependant les valorisations décrites dans l'art antérieur sont une simple utilisation 25 comme charge de ces résidus dans des procédés de conversion tels que le RFCC, l'hydroconversion en lit bouillonnant ou au moyen d'un catalyseur en suspension, l'unité de cokéfaction ou encore l'unité de réduction de la viscosité sans pour autant qu'une optimisation de la qualité de la charge que représente lesdits résidus ne soit réalisée. Par conséquent la valorisation desdits résidus conduit généralement à de faibles rendements et/ou conversions. 304 4 3 1 9 3 Afin d'enlever les impuretés de la charge précurseur de noir de carbone pour obtenir un noir de carbone plus pur, donc plus valorisable, à partir d'un résidu de craquage catalytique une étape d'hydrotraitement dudit résidu est généralement mise en 5 oeuvre mais le rendement en sortie de l'unité de noir de carbone est modeste dû à l'ajout d'hydrogène lors de l'étape d'hydrotraitement. La demande de brevet FR 3 013 717 décrit un procédé de production de noir de carbone à partir d'une coupe REVENDICATIONS1. Procédé de production d'une composition destinée à être utilisée comme charge pour une étape de production de noir de carbone à partir d'un résidu atmosphérique, dans lequel ledit résidu atmosphérique est distillé sous vide pour conduire à au moins une fraction distillat sous vide et au moins une fraction résidu sous vide, ladite fraction distillat sous vide étant traitée selon au moins les deux étapes successives suivantes : - une étape 1) de craquage catalytique en lit fluidisé conduisant à un résidu de FCC, - une étape 2) de filtration des fines particules solides contenues dans ledit résidu de FCC obtenu à l'étape 1) de craquage conduisant à un filtrat contenant moins de 300 ppm de particules inférieures à 10 microns, et dans lequel, ladite fraction résidu sous vide alimente une étape de désasphaltage conduisant à une fraction résidu sous vide désasphalté dont au moins une partie est mélangée avec au moins une partie dudit filtrat obtenu à l'étape 2) de filtration pour former ladite composition. 2. Procédé de production selon la revendication 1, dans lequel ladite composition comprend moins de 20% en poids de résidu sous vide désasphalté. 3. Procédé de production selon la revendication 2, dans lequel ladite composition comprend moins de 10% en poids de résidu sous vide désasphalté. 4. Procédé de production selon la revendication 3, dans lequel ladite composition comprend moins de 5% en poids de résidu sous vide désasphalté. 5. Procédé de production selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite étape de désasphaltage opère à une température d'extraction 3044319 15 comprise entre 30°C et 350°C et à une pression compise entre 0,1 MPa et 6 MPa. 6. Procédé de production selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite étape de désasphaltage opère avec un rapport de volume de 5 solvant ou de mélange de solvants sur la masse de charge compris entre 1/1 et 10/1 exprimé en litre par kilogramme. 7. Procédé de production selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite étape de désasphaltage opère avec un solvant comprenant au moins un hydrocarbure choisi parmi les hydrocarbures saturés comprenant entre 10 2 et 15 atomes de carbone. 8. Procédé de production selon la revendication 7, dans lequel ledit solvant comprend en outre un ou plusieurs cycloalcanes, une ou plusieurs coupes pétrolières légères de type naphta et/ou un ou plusieurs composés aromatiques. 9. Procédé de production selon la revendication 8, dans lequel ledit composé 15 aromatique est choisi parmi les composés monoaromatiques et diaromatiques. 10. Procédé de production selon la revendication 9, dans lequel ledit composé monoaromatique est choisi parmi le benzène, le toluène et les xylènes seuls ou en mélange. 11. Procédé de production selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 dans lequel ladite étape de désasphaltage opère avec deux solvants et deux extracteurs distincts.