Brevet FR3058907A1 — publié le 20180525

i REACTEUR POUR REALISER LE TRAITEMENT CATALYTIQUE DE CHARGES D'HYDROCARBURES La présente invention concerne un réacteur pour réaliser le traitement catalytique d'une charge d'hydrocarbures. L'invention se rapporte également à un ensemble de réacteurs comprenant un réacteur connecté à au moins un bac de stockage destiné à récupérer au moins une fraction des catalyseurs lors de l'arrêt du réacteur. Enfin l'invention se rapporte à un procédé de traitement d'une charge d'hydrocarbures 10 employant un ensemble de réacteur selon l'invention. Etat de la technique Un des problèmes posé par l'hydrotraitement catalytique en lit fixe de charges lourdes est le colmatage, surtout dans la partie supérieure du lit. Les lits catalytiques, plus particulièrement 15 les parties supérieures du premier lit catalytique en contact avec la charge, sont susceptibles de se colmater assez rapidement à cause des asphaltènes et sédiments contenus dans la charge, ce qui s'exprime dans un premier temps par une augmentation de la perte de charge (DP) et nécessite tôt ou tard un arrêt de l'unité pour le remplacement du catalyseur. On est donc conduit à arrêter l'unité pour remplacer les premiers lits catalytiques désactivés 20 et/ou colmatés. Les procédés d'hydrotraitement de ce type de charges doivent donc être conçus de façon à permettre un cycle d'opération le plus long possible sans arrêter l'unité. L'homme du métier a cherché à pallier ces inconvénients des agencements en lits fixes de différentes manières, notamment en utilisant des lits de garde agencés en amont des réacteurs principaux. La principale tâche des lits de garde est de protéger les catalyseurs 25 des réacteurs principaux d'hydrotraitement en aval en effectuant une partie de la démétallation et en filtrant les particules contenues dans la charge qui peuvent conduire au colmatage. Les lits de garde contiennent au moins un lit de catalyseur d'hydrodémétallation, éventuellement complété en aval par un lit comprenant des éléments inertes que l'on désigne par le terme "grading" en anglais. Ces lits de garde sont généralement intégrés dans 30 la section d'hydrodémétallation HDM dans un procédé d'hydrotraitement de charges lourdes qui inclue généralement une première section d'hydrodémétallation, puis une deuxième section d'hydrotraitement HDT. Bien que les lits de garde soient généralement utilisés pour effectuer une première hydrodémétallation et une filtration, d'autres réactions d'hydrotraitement (hydrodésulfuration HDS, hydrodéazotation HDN...) auront inévitablement 35 lieu dans ces réacteurs grâce à la présence d'hydrogène et d'un catalyseur. 3058907 2 La technologie dite "PRS" (Permutable Reactors System) est décrite dans les brevets FR2681871 et US5417846 de la Demanderesse. Le brevet FR2681871 divulgue un système permettant d'associer les hautes performances du lit fixe avec un facteur opératoire élevé pour le traitement de charges à teneurs élevées en métaux qui consiste en un procédé s d'hydrotraitement en au moins deux étapes d'une fraction lourde d'hydrocarbures contenant des asphaltènes, des impuretés soufrées et des impuretés métalliques dans lequel au cours de la première étape dite d'hydrodémétallation on fait passer la charge d'hydrocarbures et d'hydrogène sur un catalyseur d'hydrodémétallation, puis on fait passer l'effluent de la première étape sur un catalyseur d'hydrotraitement. La section d'hydrodémétallation comprend une ou plusieurs zones d'hydrodémétallation en lits fixes précédées d'au moins deux zones de garde d'hydrodémétallation, appelées aussi « réacteurs permutables », également en lits fixes, disposées en série. Le procédé se caractérise par le fait que les zones de garde sont utilisées de façon cyclique en répétant successivement des étapes b) et c) définies ci-après : a) une étape, dans laquelle les zones de garde sont utilisées toutes ensembles pendant une durée au plus égale au temps de désactivation et/ou de colmatage de l'une d'entre elles; b) une étape, durant laquelle la zone de garde désactivée et/ou colmatée est court-circuitée et le catalyseur qu'elle contient est régénéré et/ou remplacé par du catalyseur frais et durant laquelle la ou les autres zone(s) de garde sont utilisée(s), c) une étape, durant laquelle les zones de garde sont utilisées toutes ensembles, la zone de garde dont le catalyseur a été régénéré au cours de l'étape précédente étant reconnectée et ladite étape étant poursuivie pendant une durée au plus égale au temps de désactivation et/ou de colmatage de l'une des zones de garde. Cette technologie permet un allongement de la durée de vie des catalyseurs présents dans 25 les réacteurs en aval par une permutation et un changement de catalyseur sans arrêter le procédé complètement. Généralement pour ce type de système de réacteurs permutables, la permutation des réacteurs est pilotée en fonction de la perte de charge globale 4P du lit catalytique, c'est-à-dire qu'à partir d'une valeur seuil de 4P, on procède à l'arrêt du réacteur en fonctionnement 30 en vue du déchargement du lit catalytique usé suivi du remplacement dudit lit avec du catalyseur frais ou régénéré. Cependant dans certaines situations, notamment en fonction du type de charge d'hydrocarbures traitée, la permutation des réacteurs se fait sur base du critère de la désactivation du catalyseur causée par l'empoisonnement des métaux de la phase active catalytique et/ou par cokage. 3058907 3 Durant la phase de déchargement/nettoyage du réacteur/rechargement du lit de garde (étape b) qui nécessite d'arrêter le réacteur parfois pour plusieurs semaines, le réacteur de la zone de garde non court-circuitée continue à fonctionner avec pour conséquence un risque prématuré de désactivation/cokage du catalyseur. Cette diminution d'activité du lit de garde 5 encore en fonctionnement est compensée notamment par une hausse temporaire de la température sur le réacteur de garde qui a pour effet de favoriser le phénomène de désactivation/cokage. Par ailleurs cette perte d'activité du lit de la zone de garde non court-circuitée demande généralement de faire fonctionner le ou les réacteurs catalytiques de la section d'hydrotraitement en aval dans des conditions également plus sévères afin de 10 produire un effluent hydrotraité répondant aux spécifications demandées. Résumé de l'invention Un but de l'invention est de proposer un réacteur pour lequel le temps de mise à l'arrêt du réacteur qui comprend les étapes de soutirage du lit catalytique, le nettoyage du réacteur et 15 le remplacement du lit par du catalyseur frais ou régénéré, soit la plus courte possible de manière à réduire le temps d'immobilisation du réacteur. Le réacteur selon l'invention est particulièrement adapté pour une utilisation en tant que réacteur de garde dans un système dit "PRS" car sa mise en oeuvre permet alors de limiter la durée pendant laquelle le ou les autres des réacteurs de garde non court-circuités fonctionnent dans des conditions plus 20 sévères et donc d'augmenter la durée de cycle du système de réacteurs permutables. L'invention se rapporte donc à un réacteur pour le traitement catalytique d'une charge d'hydrocarbures comprenant : - une enveloppe de forme cylindrique s'étendant selon un axe principal vertical et définissant une enceinte qui contient une zone réactionnelle comprenant un lit fixe de particules de catalyseur; - une zone de collecte d'un effluent réactionnel située en aval de la zone réactionnelle par rapport au sens d'écoulement de la charge; - au moins un moyen d'entrée de la charge d'hydrocarbures; - une tubulure centrale d'évacuation des particules de catalyseur ayant une extrémité en communication avec la zone réactionnelle et ayant une section transversale de passage S pour les particules de catalyseur, la tubulure d'évacuation traversant le fond du réacteur et son axe central étant sensiblement aligné avec l'axe principal de l'enveloppe; - au moins deux tubulures de soutirage de l'effluent agencées dans le fond du réacteur, chaque tubulure de soutirage de l'effluent ayant une extrémité en 3058907 4 communication avec la zone de collecte de l'effluent et présentant une section transversale de passage S' pour l'effluent, Selon l'invention, le rapport X entre la section transversale de passage S de la tubulure d'évacuation des particules de catalyseur et la somme des sections transversales de 5 passage S' des tubulures de soutirage de l'effluent est compris entre 1 et 12. Grâce à la configuration du réacteur selon l'invention le déchargement du catalyseur est facilité. En effet, la tubulure située dans l'axe du réacteur et qui présente une section de passage qui est supérieure ou égale à la somme des sections de passage des tubulures en périphérie est utilisée comme moyen d'évacuation du catalyseur. 10 Dans le cadre de l'invention, le réacteur est à écoulement descendant de la charge d'hydrocarbures et cette dernière est de préférence en phase liquide. Le réacteur selon l'invention peut être employé notamment pour réaliser des réactions catalytiques entre la charge d'hydrocarbures liquide ou gazeuse et un fluide gazeux ou liquide. Par exemple le réacteur selon l'invention est un réacteur diphasique gaz/liquide. Le réacteur selon l'invention 15 est par exemple mis en oeuvre dans un procédé d'hydrogénation ou d'hydrotraitement dans lequel la charge d'hydrocarbures est mise en contact avec de l'hydrogène. De préférence, le rapport X est compris entre 2 et 8 et de manière plus préférée comprise entre 3 et 6. Selon un mode de réalisation chaque tubulure de soutirage de l'effluent est disposée de 20 sorte que le centre du cercle qu'elle découpe dans le fond de l'enveloppe est situé à une distance de la tubulure centrale qui est supérieure ou égale à (R-r)/3, R étant le rayon de l'enveloppe et r étant le rayon de la tubulure centrale. Selon un mode de réalisation, le lit fixe catalytique de la zone réactionnelle est compris entre un plateau supérieur et inférieur perméables à la charge d'hydrocarbures et à l'effluent 25 réactionnel et imperméables aux particules de catalyseur et le plateau inférieur a la forme d'une collerette comprenant un orifice central pour recevoir la tubulure centrale et dont le rayon Rcomerette est égal à (R-r), R étant le rayon de l'enveloppe et r étant le rayon de la tubulure centrale. Selon un autre mode de réalisation, le lit fixe catalytique de la zone réactionnelle est compris 30 entre un plateau supérieur et inférieur perméables à la charge d'hydrocarbures et à l'effluent réactionnel et imperméables aux particules de catalyseur et le plateau inférieur a la forme d'un tronc de cône renversé dont la section croît de bas en haut et dont l'axe est sensiblement aligné avec l'axe de l'enveloppe et l'axe de la tubulure centrale. L'angle a formé par l'axe du tronc de cône et une de ses génératrices est généralement compris entre 35 20 et 80°, de préférence compris entre 30 et 60°. 3058907 5 Selon l'invention, les plateaux supérieur et/ou inférieurs sont constitués par une grille de type Johnson ou par une plaque perforée. Par exemple le lit catalytique comprend un catalyseur d'hydrotraitement choisi parmi un catalyseur d'hydrodésulfuration d'hydrodéazotation et d'hydrodémétallation. 5 L'invention concerne aussi un ensemble de réacteur incluant un réacteur selon l'invention et au moins un bac tampon de stockage de catalyseur connecté au réacteur au moyen de la tubulure centrale d'évacuation du catalyseur. La mise en oeuvre d'un ensemble de réacteur selon l'invention permet de raccourcir le temps d'arrêt du réacteur car les opérations, par exemple de refroidissement et/ou lavage, qui sont 10 généralement opérées sur le catalyseur au sein même du réacteur peut se faire en dehors dudit réacteur, c'est-à-dire dans le bac tampon de stockage. L'invention se rapporte également à un procédé de traitement catalytique d'une charge d'hydrocarbures mettant en oeuvre un ensemble de réacteur selon l'invention, comprenant les étapes successives suivantes : 15 a) on envoie ladite charge d'hydrocarbures dans la zone réactionnelle du réacteur de manière à la mettre en contact avec le lit de particules de catalyseur; b) on évacue en continu un effluent réactionnel de la zone réactionnelle par les tubulures de soutirage de l'effluent; c) on arrête le réacteur lorsque l'activité catalytique du lit est inférieure à une valeur 20 seuil ou lorsque la perte de charge dans le réacteur atteint une valeur seuil ; d) on soutire au moins une fraction des particules de catalyseur de la section réactionnelle et on envoie ladite fraction dans le bac tampon de stockage par la tubulure d'évacuation. e) on recharge le lit catalytique avec des particules de catalyseur frais ou régénérées; 25 f) on redémarre le réacteur. L'étape d) est par exemple réalisée par dépressurisation du réacteur, étant entendu que la pression dans le bac tampon de stockage est inférieure à celle du réacteur. Alternativement l'étape d) est réalisée par mise sous pression du réacteur. La charge d'hydrocarbures peut être par exemple est choisie parmi les résidus 30 atmosphériques, les résidus sous vide issus de distillation directe, les pétroles bruts, les pétroles bruts étêtés, les huiles désasphaltées, les résidus issus des procédés de conversion. Selon l'invention, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre de telle sorte que la charge d'hydrocarbures est mise en contact avec de l'hydrogène à une température comprise entre 35 320°C et 430°C, sous une pression partielle en hydogène comprise entre 3 MPa et 30 MPa, 3058907 6 à une vitesse spatiale horaire (VVH) comprise entre 0,05 et 5 h-1, et avec un rapport hydrogène gazeux sur charge liquide d'hydrocarbures compris entre 200 et 5000 normaux mètres cubes par mètres cubes. 5 Description détaillée de l'invention Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après: - la figure 1 représente un schéma de principe d'un procédé mettant en oeuvre une 10 zone de garde permutable; - la figure 2 est une représentation en coupe selon un plan parallèle à l'axe vertical d'un réacteur selon l'invention; - la figure 3 est une représentation en coupe selon un plan parallèle à l'axe vertical d'un réacteur selon l'invention et selon un autre mode de réalisation; 15 - la figure 4 est une vue en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe vertical du fond d'un réacteur selon l'invention. - la figure 5 est une vue en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe vertical du fond d'un réacteur selon l'invention. 20 La figure 1 représente un schéma de principe d'un procédé de traitement d'une charge d'hydrocarbures mettant en oeuvre deux zones de garde (ou réacteurs permutables) R1 a et R1b. Il est à noter que le réacteur selon l'invention peut être bien entendu mis en oeuvre dans tout type de procédé de traitement catalytique dans lequel la charge d'hydrocarbures s'écoule de manière descendante selon l'axe du réacteur, et de préférence avec une charge 25 d'hydrocarbures en phase liquide. La mise en oeuvre du procédé d'hydrotraitement selon la figure 1 comprend une série de cycles comportant chacun quatre étapes successives : -une première étape (dénommée par la suite "étape a") au cours de laquelle la charge traverse successivement le réacteur R1a, puis le réacteur R1b, 30 -une deuxième étape (dénommée par la suite "étape b") au cours de laquelle la charge traverse uniquement le réacteur R1b, le réacteur R1 a étant court-circuité pour régénération et/ou remplacement du catalyseur, -une troisième étape (dénommée par la suite "étape c") au cours de laquelle la charge traverse successivement le réacteur Ri b, puis le réacteur Ri a, 3058907 7 -une quatrième étape (dénommée par la suite "étape d") au cours de laquelle la charge traverse uniquement le réacteur R1 a, le réacteur R1b étant court-circuité pour régénération et/ou remplacement du catalyseur. Au cours de l'étape a) du procédé, la charge est introduite par la ligne 1 et la ligne 2 5 comportant une vanne V1 ouverte vers la ligne 3 et le réacteur de garde R1 a renfermant un lit fixe A de catalyseur. Durant cette période les vannes V3, V4 et V5 sont fermées. L'effluent du réacteur R1 a est envoyé par la conduite 4, la conduite 5 comportant une vanne V2 ouverte et la conduite 6 dans le réacteur de garde R1b renfermant un lit fixe B de catalyseur. L'effluent du réacteur R1b est envoyé par les conduites 7 et 8 comportant une vanne V6 10 ouverte et la conduite 9 à la section d'hydrotraitement principale 10. Au cours de l'étape b) du procédé les vannes V1, V2, V4 et V5 sont fermées et la charge est introduite par la ligne 1 et la ligne 11 comportant une vanne V3 ouverte vers la ligne 6 et le réacteur R1b. Durant cette période l'effluent du réacteur R1b est envoyé par les conduites 7 et 8 comportant la vanne V6 ouverte et la conduite 9 à la section d'hydrotraitement principale 15 10. Au cours de l'étape c) les vannes V1, V2 et V6 sont fermées et les vannes V3, V4 et V5 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 1 et les lignes 11 et 6 vers le réacteur R1b. L'effluent du réacteur R1b est envoyé par la conduite 7, la conduite 12 comportant une vanne V4 ouverte et la conduite 3 dans le réacteur de garde R1 a. L'effluent du réacteur R1 a 20 est envoyé par les conduites 4 et 13 comportant une vanne V5 ouverte et la conduite 9 à la section d'hydrotraitement principale 10. Au cours d'étape d) les vannes V2, V3, V4 et V6 sont fermées et les vannes V1 et V5 sont ouvertes. La charge est introduite par la ligne 1 et les lignes 2 et 3 vers le réacteur R1 a. Durant cette période l'effluent du réacteur R1 a est envoyé par les conduites 4 et 13 25 comportant la vanne V5 ouverte et la conduite 9 à la section d'hydrotraitement principale 10. Le cycle recommence ensuite de nouveau. Les opérations sur les vannes de l'unité permettant le fonctionnement des réacteurs permutables sont reportées au tableau 1. Étape Cycle Intervention V1 V2 V3 V4 V5 V6 a R1A+R1B 0* 0 F** F F O b R1B R1A F F OF FO c R1B + R1A F F O O O F d R1A R1B OF F F OF a R1A+R1B O O F F FO * O = ouvert, **F = fermé 30 Tableau 1 : Opérations sur les vannes autour des réacteurs permutables 3058907 8 Dans le cadre de l'invention, les étapes b) et d) d'arrêt de l'un des réacteurs permutables, généralement celui qui est le plus en amont par rapport au sens de circulation de la charge, est piloté par une perte d'activité catalytique du lit catalytique ou une perte de charge qui 5 atteint une valeur seuil limite. Afin de faciliter le déchargement du catalyseur désactivé, le procédé utilise un réacteur selon l'invention tel que représenté dans les figures 2 et 3. En référence aux figures 2 et 3, le réacteur 20 selon l'invention est un réacteur à écoulement descendant de la charge d'hydrocarbures qui peut être à l'état gazeux ou liquide mais de 10 préférence à l'état liquide. Ledit réacteur se présente sous la forme d'une bonbonne comprenant une enveloppe 21 cylindrique s'étendant selon un axe de symétrie vertical AX et définissant une enceinte 22. L'enveloppe 21 comprend à son extrémité supérieure un moyen d'entrée 23 de la charge d'hydrocarbures, par exemple ce moyen d'entrée est une tubulure 23 comportant une bride de raccordement. L'enceinte 22 du réacteur délimitée par 15 l'enveloppe 21 est généralement de section circulaire et de rayon R. Conformément à l'invention, l'enceinte 22 comporte une zone réactionnelle 24 qui comprend un lit fixe 25 de particules de catalyseur s'étendant sur une hauteur h. Le lit catalytique est délimité par des plateaux supérieur 26 et inférieur 27 perforés permettant le passage de la charge d'hydrocarbures qui peut être en phase liquide ou gazeuse. La porosité des plateaux 20 supérieur et inférieur est telle qu'elle autorise le passage de la charge d'hydrocarbures sans laisser passer les particules de catalyseurs. Dans le cadre de l'invention, les particules de catalyseur peuvent se trouver sous toutes les formes connues, par exemple sous forme de cylindres, de pilules, d'agglomérés, d'extrudés multilobes (trilobe ou quadrilobe) ou encore sous forme de billes sphériques de diamètre généralement compris entre 1 et 3 mm. Le lit 25 catalytique du réacteur peut également contenir tout type d'éléments de garnissage ("grading" selon la terminologie anglo-saxonne) qui sont généralement ajoutés en tête par exemple pour réaliser une préfiltration afin de retenir des particules colmatantes et en fond du lit catalytique par exemple pour éviter l'entrainement du catalyseur avec l'effluent. Le réacteur selon l'invention convient pour réaliser sur une charge d'hydrocarbures tout type 30 de réactions catalytiques, par exemple des réactions d'hydrogénation, d'isomérisation, d'hydrocraquage ou d'hydrotraitement. Par exemple, le catalyseur peut être un catalyseur d'hydrodémétallation, d'hydrodésulfuration ou d'hydrodéazotation. Comme indiqué sur les figures 2 et 3, le réacteur comprend également une zone de collecte 28 de l'effluent réactionnel située entre le plateau inférieur 27 et le fond du réacteur. 3058907 9 Selon l'invention, le réacteur 20 comprend une tubulure centrale 29 traversant le fond du réacteur. La tubulure centrale 29 a une section transversale S de passage pour les particules de catalyseur de préférence circulaire et est agencée de telle sorte que son axe soit sensiblement aligné, voire confondu, avec l'axe AX de l'enveloppe 21. Comme représenté 5 sur les figures 2 et 3, l'extrémité supérieure 30 de la tubulure centrale 29 est en communication avec la zone réactionnelle 24 et en particulier, dans ces modes de réalisation l'extrémité supérieure 30 de la tubulure centrale 29 débouche directement dans le lit catalytique fixe 25. La tubulure centrale 29 joue ainsi le rôle de moyen d'évacuation des particules de catalyseur pour permettre le déchargement d'au moins une partie du catalyseur 10 désactivé lors de l'arrêt du réacteur. L'extrémité inférieure de la tubulure centrale 29 est apte à être raccordé à un bac tampon de stockage du catalyseur (non représenté). La tubulure centrale 29 est équipée d'un dispositif (non représenté) d'obturation permettant d'assurer la fermeture de la tubulure centrale 29 lorsque le réacteur 20 est en fonctionnement. En référence à la figure 2, le plateau inférieur se présente sous la forme d'une collerette 15 circulaire pourvue d'une ouverture centrale dont la section est égale à celle de la tubulure centrale. La collerette a un rayon R'Ilerette qui est égal à (R-r), R étant le rayon de l'enveloppe et r étant le rayon de la tubulure centrale. Le réacteur 20 comprend en outre au moins deux tubulures 31 en périphérie de la tubule centrale 29, dont la fonction est de permettre le soutirage en continu de l'effluent réactionnel 20 produit par la réaction catalytique. Les tubulures 31 d'évacuation de l'effluent présente chacune une section transversale de passage S' de l'effluent, qui est de préférence circulaire. Dans le mode de réalisation des figures 2 et 3, les tubulures d'évacuation 31 de l'effluent sont agencées de sorte que leur extrémité libre supérieure 32 sont en communication avec la zone de collecte 28 de l'effluent. 25 Selon une caractéristique de l'invention, le rapport X entre la section transversale de passage S de la tubulure d'évacuation des particules de catalyseur et la somme des sections transversales de passage S' des tubulures de soutirage de l'effluent est compris entre 1 et 12, de préférence compris entre 2 et 8 et de manière plus préférée comprise entre 3 et 6. La figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un réacteur selon l'invention qui se 30 distingue de celui de la figure 2 par le fait que le plateau inférieur 27 a la forme d'un tronc de cône renversé dont la section croit de bas en haut. Le tronc de cône présente un axe qui est confondu avec l'axe principal AX de l'enveloppe et avec l'axe de la tubulure centrale. Ainsi la surface la plus petite des deux bases du tronc de cône est sensiblement égale à celle de la section de la tubulure centrale 29 et la surface de la plus grande des deux bases du tronc de 35 cône est sensiblement égale à la surface de la section interne de l'enveloppe 21. L'angle a 3058907 10 formé par l'axe du tronc de cône et une de ses génératrices est généralement compris entre 20 et 80°, de préférence compris entre 30 et 60° ekie manière encore plus préférée compris entre 40 et 45°. Ce mode de réalisation est avantageux car il permet de faciliter le cheminement des particules de catalyseurs en utilisant la paroi inclinée du tronc de cône 5 pour diriger les particules vers la tubulure centrale 29. La disposition de la tubulure centrale 29 d'évacuation des particules de catalyseur et des tubulures de soutirage 31 de l'effluent est représentée à la figure 4 qui est une vue de la zone de collecte de l'effluent 28 en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe de l'enveloppe 21. En référence à la figure 4, chaque tubulure de soutirage 31 de l'effluent est 10 disposée de sorte que le centre C' du cercle qu'elle découpe dans le fond de l'enveloppe soit situé à une distance de la tubulure centrale qui est supérieure ou égale à (R-r)/3, R étant le rayon de l'enveloppe et r étant le rayon de la tubulure centrale. De préférence, la distance est égale à (R-r)/2. Il est à noter que lorsque le réacteur comporte deux tubulures de soutirage 31, ces dernières sont de préférence agencées de manière symétrique par rapport 15 au plan verticale passant par l'axe vertical AX de l'enveloppe. Dans le mode de réalisation dans lequel le réacteur comprend plus de deux tubules de soutirage 31, par exemple trois, quatre, cinq ou voire six, les tubules sont de préférence séparées les unes des autres d'un pas régulier, comme représenté à la figure 4. En outre lorsque le réacteur comprend par exemple trois ou quatre tubulures de soutirage 31, ces dernières peuvent être disposées 20 avec un pas régulier entre elles et de manière symétrique par rapport au plan verticale passant par l'axe vertical AX de l'enveloppe, à l'image du mode de réalisation représenté à la figure 5. L'invention se rapporte également à un ensemble de réacteur comprenant un réacteur 20 et au moins un bac tampon de stockage des particules de catalyseurs qui est relié audit 25 réacteur via la tubulure centrale d'évacuation 29 des particules de catalyseur. Le bac de stockage n'a pas nécessairement le même diamètre que le réacteur. Il peut être choisi plus large ou plus étroit, suivant le choix d'implantation (réduite en surface ou réduite en hauteur). Il est à noter que le bac tampon de stockage peut être également connecté à deux ou plus de deux réacteurs selon l'invention. 30 La marche de l'ensemble de réacteur selon l'invention est décrite ci-dessous. Dans une première étape, le réacteur est opéré pour réaliser la réaction de conversion de la charge d'hydrocarbures. A cette fin, ladite charge est envoyée en tête du réacteur par la tubulure 23 et traverse la zone réactionnelle 24 dans laquelle elle est mise en contact avec les particules de catalyseur du lit fixe 25. La charge d'hydrocarbures peut également être 35 mise en contact avec un fluide gazeux et les particules de catalyseur. Par exemple le 3058907 11 réacteur selon l'invention est un réacteur d'hydrogénation ou d'hydrotraitement (hydrodésulfuration, d'hydrodéazotation ou d'hydrodémétallation) dans lequel la charge d'hydrocarbures est mise en contact avec de l'hydrogène et des particules de catalyseur. Un effluent réactionnel, produit de la réaction catalytique, diffuse au travers de la plaque 5 inférieure 27 et est collecté dans la zone de collecte 28. Au cours de cette étape, la tubulure centrale 29 est obturée de manière à empêcher l'écoulement des particules de catalyseur. Quant à l'effluent réactionnel il est évacué du réacteur au moyen des tubulures de soutirage 31 La première étape est conduite tant que l'activité du lit catalytique reste au-dessus d'une 10 valeur seuil ou tant que la perte de charge dans le réacteur est inférieure à une valeur critique qui sont fixées par l'opérateur. Une fois la valeur seuil d'activité catalytique atteinte qui se traduit par des baisses de performance de la réaction réalisée ou lorsque la perte de charge maximum tolérable au sein du réacteur est atteinte, on procède à la seconde étape qui consiste à arrêter le réacteur et à décharger au moins une partie du catalyseur désactivé 15 hors du réacteur via la tubulure d'évacuation 29. Le processus de déchargement implique alors la levée de l'obturation de la tubulure pour permettre le passage des particules de catalyseur vers le bac de stockage situé en aval du réacteur 20. Lorsque le réacteur est opéré sous pression suffisante, il est possible de réaliser le transfert d'au moins une partie des particules vers le bac tampon de stockage qui est à plus basse 20 pression que le réacteur, par dépressurisation de manière à utiliser la pression du réacteur comme force motrice. Alternativement, lorsque la pression dans le réacteur est insuffisante pour permettre l'évacuation des particules catalytiques, on peut procéder à une mise sous pression du réacteur avant l'étape de dépressurisation, par exemple par injection d'un fluide gazeux ou liquide. 25 Lors de la phase d'arrêt du réacteur et d'évacuation du catalyseur, la charge d'hydrocarbures peut par exemple être dirigée vers un autre réacteur fonctionnant pendant la mise à l'arrêt dudit réacteur de manière à ne pas arrêter totalement l'unité. La configuration du réacteur selon l'invention permet de répondre à la problématique de réduire le temps d'arrêt du réacteur notamment en réduisant le temps nécessaire à l'évacuation du catalyseur désactivé 30 au moyen d'une tubulure centrale dont la section transversale est au moins égale à la somme des sections transversales des s tubulures d'évacuation de l'effluent. A l'issue de la seconde étape, on procède à l'obturation de la tubulure centrale d'évacuation et au remplacement du catalyseur évacué par du catalyseur frais ou régénéré. Après rechargement du catalyseur, le réacteur selon l'invention est redémarré. 35 REVENDICATIONS1. Réacteur pour le traitement catalytique d'une charge d'hydrocarbures comprenant : - une enveloppe (21) de forme cylindrique s'étendant selon un axe principal vertical s (AX) et définissant une enceinte (22) qui contient une zone réactionnelle (24) comprenant un lit fixe (25) de particules de catalyseur; - une zone de collecte (28) d'un effluent réactionnel située en aval de la zone réactionnelle (24) par rapport au sens d'écoulement de la charge; - au moins un moyen d'entrée (23) de la charge d'hydrocarbures; 10 - une tubulure centrale (29) d'évacuation des particules de catalyseur ayant une extrémité en communication avec la zone réactionnelle et ayant une section transversale de passage S pour les particules de catalyseur, la tubulure d'évacuation traversant le fond du réacteur et son axe central étant sensiblement aligné avec l'axe principal de l'enveloppe; 15 - au moins deux tubulures (31) de soutirage de l'effluent agencées dans le fond du réacteur (20), chaque tubulure (31) de soutirage de l'effluent ayant une extrémité en communication avec la zone de collecte (28) de l'effluent et présentant une section transversale de passage S' pour l'effluent, caractérisé en ce que le rapport X entre la section transversale de passage S de la 20 tubulure d'évacuation des particules de catalyseur et la somme des sections transversales de passage S' des tubulures de soutirage de l'effluent est compris entre 1 et 12. 2. Réacteur selon la revendication 1, dans lequel le rapport X est compris entre 2 et 8, de préférence comprise entre 3 et 6. 25 3. Réacteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque tubulure de (31) soutirage de l'effluent est disposée de sorte que le centre du cercle qu'elle découpe dans le fond de l'enveloppe est situé à une distance de la tubulure centrale qui est supérieure ou égale à (R-r)/3, R étant le rayon de l'enveloppe et r étant le rayon de la tubulure centrale. 30 4. Réacteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le lit fixe (25) catalytique de la zone réactionnelle (28) est comprise entre un plateau supérieur (26) et inférieur (27) perméables à la charge d'hydrocarbures et à l'effluent réactionnel et imperméables aux particules de catalyseur et dans lequel le plateau inférieur (27) forme une collerette comprenant un orifice central pour recevoir la tubulure centrale 3058907 13 (29) et dont le rayon Rcollerette est égal à (R-r), R étant le rayon de l'enveloppe et r étant le rayon de la tubulure centrale. 5. Réacteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le plateau inférieur (27) a la forme d'un tronc de cône renversé dont la section croît de bas en haut et dont l'axe s est sensiblement aligné avec l'axe de l'enveloppe et l'axe de la tubulure centrale. 6. Réacteur selon la revendication 5, dans lequel l'angle a formé par l'axe du tronc de cône et une de ses génératrices est généralement compris entre 20 et 80°, de préférence compris entre 30 et 60°. 7. Réacteur selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel les plateaux supérieur 10 et/ou inférieurs sont constitués par une grille de type Johnson. 8. Réacteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le catalyseur est un catalyseur d'hydrotraitement choisi parmi un catalyseur d'hydrodésulfuration d'hydrodéazotation et d'hydrodémétallation. 9. Ensemble de réacteur comprenant un réacteur selon l'une des revendications 15 précédentes et au moins un bac tampon de stockage de catalyseur connecté au réacteur au moyen de la tubulure d'évacuation du catalyseur. 10. Procédé de traitement catalytique d'une charge d'hydrocarbures mettant en oeuvre un ensemble de réacteur selon la revendication 9, comprenant les étapes successives suivantes : 20 a) on envoie ladite charge d'hydrocarbures dans la zone réactionnelle du réacteur de manière à la mettre en contact avec le lit de particules de catalyseur; b) on évacue en continu un effluent réactionnel de la zone réactionnelle par les tubulures de soutirage de l'effluent; 25 c) on arrête le réacteur lorsque l'activité catalytique du lit est inférieure à une valeur seuil ou lorsque la perte de charge dans le réacteur atteint une valeur seuil ; d) on soutire au moins une fraction des particules de catalyseur de la section réactionnelle et on envoie ladite fraction dans le bac tampon de stockage par 30 la tubulure d'évacuation. e) on recharge le lit catalytique avec des particules de catalyseur frais ou régénérées; f) on redémarre le réacteur. 3058907 14 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape d) est réalisée par dépressurisation du réacteur, étant entendu que la pression dans le bac de stockage est inférieure à celle du réacteur. 12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape d) est réalisée par mise sous pression du réacteur au moyen d'un fluide. 13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, dans lequel la charge d'hydrocarbures est choisie parmi les résidus atmosphériques, les résidus sous vide issus de distillation directe, les pétroles bruts, les pétroles bruts étêtés, les huiles désasphaltées, les résidus issus des procédés de conversion. 14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, dans lequel la charge d'hydrocarbures est mise en contact avec de l'hydrogène à une température comprise entre 320°C et 430°C, sous une pression pattielle en hydrogène comprise entre 3 MPa et 30 MPa, à une vitesse spatiale horaire (VVH) comprise entre 0,05 et 5 h-1, et avec un rapport hydrogène gazeux sur charge liquide d'hydrocarbures compris entre 200 et 5000 normaux mètres cubes par mètres cubes. 25 30