Brevet FR3075809A1 (20190628)

REVENDICATIONS1. Procédé de conversion d'une charge lourde d'hydrocarbures contenant une fraction d'au moins 50% ayant une température d'ébullition d'au moins 300°C, et contenant du 5 soufre, du carbone Conradson, des métaux, et de l'azote, comprenant les étapes successives suivantes : - une étape initiale d'hydroconversion (al) d'au moins une partie de ladite charge lourde d'hydrocarbures en présence d'hydrogène dans une section d'hydroconversion initiale (A1), réalisée dans des conditions permettant d'obtenir un effluent liquide à teneur réduite en 10 soufre, en carbone Conradson, en métaux, et en azote ; - (n-1) étape(s) d'hydroconversion supplémentaire(s) (ai) dans (n-1) section(s) d'hydroconversion supplémentaire(s) (Ai), en présence d'hydrogène, d'au moins une partie ou la totalité de l'effluent liquide issu de l'étape d'hydroconversion précédente (arl) ou éventuellement d'une fraction lourde issue d'une étape optionnelle de séparation 15 intermédiaire (31) dans une section de séparation intermédiaire (131) entre deux étapes d'hydroconversion consécutives séparant une partie ou la totalité de l'effluent liquide issu de l'étape d'hydroconversion précédente (am) pour produire au moins une fraction lourde bouillant majoritairement à une température supérieure ou égale à 350°C, les (n-1) étape(s) d'hydroconversion supplémentaire(s) (ai) étant réalisées de manière à obtenir un effluent 20 liquide hydroconverti à teneur réduite en soufre, en carbone Conradson, en métaux, et en azote, n étant le nombre total d'étapes d'hydroconversion, avec n supérieur ou égal à 2, i étant un entier allant de 2 à n et j étant un entier allant de 1 à (n-1), et les sections d'hydroconversion initiale (A1) et supplémentaire(s) (Ai) comportant chacune au moins un 25 réacteur triphasique contenant au moins un catalyseur d'hydroconversion; - une première étape de fractionnement (c) dans une première section de fractionnement (C) d'une partie ou de la totalité de l'effluent liquide hydroconverti issu de la dernière étape d'hydroconversion supplémentaire (a,) produisant au moins une coupe lourde bouillant majoritairement à une température supérieure ou égale à 350°C, ladite coupe lourde 30 contenant une fraction résiduelle bouillant à une température supérieure ou égale à 540°C; - une étape de désasphaltage (d) dans un désasphalteur (D) d'une partie ou de la totalité de ladite coupe lourde issue de l'étape de fractionnement (c), avec au moins un solvant hydrocarboné, pour obtenir une huile désasphaltée DAO et un asphalte résiduel ; 64 - éventuellement une deuxième étape de fractionnement (e) dans une deuxième section de fractionnement (E) d'une partie ou de la totalité de la DAO issue de l'étape de désasphaltage (d) en au moins une fraction lourde de DAO et une fraction légère de DAO; - une étape de recyclage (f) d'au moins une partie de la DAO issue de l'étape (d) et/ou 5 d'au moins une partie de la fraction lourde de la DAO issue de l'étape (e) à une étape d'hydroconversion supplémentaire (ai) et/ou à une étape de séparation intermédiaire (31).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel ladite charge lourde d'hydrocarbures a une teneur en soufre d'au moins 0,1 (3/0 poids, une teneur en carbone Conradson d'au moins 10 0,5% poids, une teneur en asphaltènes 07 d'au moins 1 (3/0 poids, et une teneur en métaux d'au moins 20 ppm poids.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite charge lourde d'hydrocarbures est un pétrole brut ou est constituée de résidus 15 atmosphériques et/ou de résidus sous vide issus de la distillation atmosphérique et/ou sous vide d'un pétrole brut, et est de préférence constituée de résidus sous vide issus de la distillation sous vide d'un pétrole brut.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit 20 réacteur triphasique contenant au moins un catalyseur d'hydroconversion est un réacteur triphasique fonctionnant en lit bouillonnant, à courant ascendant de liquide et de gaz.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit réacteur triphasique contenant au moins un catalyseur d'hydroconversion est un réacteur 25 triphasique fonctionnant en lit hybride, ledit lit hybride comportant au moins un catalyseur maintenu dans ledit réacteur triphasique et au moins un catalyseur entraîné hors dudit réacteur triphasique.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape 30 d'hydroconversion initiale (al) est opérée sous une pression absolue comprise entre 2 et 38 MPa, à une température comprise entre 300°C et 550C, à une vitesse spatiale horaire VVH par rapport au volume de chaque réacteur triphasique comprise entre 0,05 h-1 et 10 h-let sous une quantité d'hydrogène mélangée à la charge lourde hydrocarbonée comprise entre 50 et 5000 normaux mètres cube (Nm3) par mètre cube (m3) de charge lourde 35 d'hydrocarbures. 65\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les étapes d'hydroconversion supplémentaires (a,) sont opérées à une température comprise entre 300°C et 550°C, et supérieure à la èmpérature opérée à l'étape d'hydroconversion initiale (a1), sous une quantité d'hydrogène mélangée à la charge lourde hydrocarbonée comprise entre 50 et 5000 normaux mètres cube (Nm3) par mètre cube (m3) de charge lourde d'hydrocarbures, et inférieure à la quantité d'hydrogène opérée à l'étape d'hydroconversion initiale (a1), sous une pression absolue comprise entre 2 et 38 MPa, et à une vitesse spatiale horaire VVH par rapport au volume de chaque réacteur triphasique comprise entre 0,05 h-1 et 10 h-1.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section de séparation intermédiaire (131) comprend un ou plusieurs ballons de flash disposés en série, et/ou une ou plusieurs colonnes de stripage à la vapeur et/ou à l'hydrogène, et/ou une colonne de distillation atmosphérique, et/ou une colonne de distillation sous vide, et est de préférence constituée par un seul ballon de flash.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première section de fractionnement (C) comprend un ou plusieurs ballons de flash disposés en série, et/ou une ou plusieurs colonnes de stripage à la vapeur et/ou à l'hydrogène, et/ou une colonne de distillation atmosphérique, et/ou une colonne de distillation sous vide, et est de préférence constituée par un ensemble de plusieurs ballons de flash en série et de colonnes de distillation atmosphérique et sous vide.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième section de fractionnement (E) comprend un ou plusieurs ballons de flash disposés en série, et/ou une ou plusieurs colonnes de stripage à la vapeur et/ou à l'hydrogène, et/ou une colonne de distillation atmosphérique, et/ou une colonne de distillation sous vide, et est de préférence constituée par un ensemble de plusieurs ballons de flash en série et d'une colonne de distillation sous vide.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de désasphaltage (d) est opérée dans une colonne d'extraction à une température comprise entre 60°C et 250°C avec au moins un solvant hydroarboné ayant de 3 à 7 atomes de carbone, et un ratio solvant/charge (volume/volume) compris entre 3/1 et 16/1, et de préférence entre 4/1 et 8/1. 66\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on envoie une partie de la charge lourde d'hydrocarbures dans au moins une section d'hydroconversion supplémentaire (Ai) et/ou dans au moins une section de séparation intermédiaire (131) et/ou dans la première section de fractionnement (C) et/ou dans le 5 désasphalteur (D).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on envoie une charge d'hydrocarbures externe au procédé dans la section d'hydroconversion initiale (A1) et/ou dans au moins une section d'hydroconversion supplémentaire (Ai) et/ou 10 dans au moins une section de séparation intermédiaire (131) et/ou dans la première section de fractionnement (C) et/ou dans le désasphalteur (D).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une étape de recyclage suivante : 15 - le recyclage (r1) d'une partie ou de la totalité de la fraction légère de la DAO issue de l'étape (e) dans la section d'hydroconversion initiale (A1) et/ou dans au moins une section d'hydroconversion supplémentaire (Ai) et/ou dans au moins une section de séparation intermédiaire (131) et/ou dans la première section de fractionnement (C) ; - le recyclage (r2) d'une partie de la fraction lourde de la DAO issue de l'étape (f) dans la 20 première section de fractionnement (C) ; - le recyclage (r3) d'une partie de la DAO issue de l'étape (d) dans la première section de fractionnement (C) ; - le recyclage (r4) d'une partie ou de la totalité de l'asphalte résiduel issu de l'étape (d) dans la section d'hydroconversion initiale (A1) et/ou dans au moins une section d'hydroconversion 25 supplémentaire (Ai) ; - le recyclage (r5) d'une partie de l'effluent liquide hydroconverti d'une section d'hydroconversion supplémentaire (Ai) donnée : - dans la section d'hydroconversion initiale (A1), et/ou - dans une autre section d'hydroconversion supplémentaire (Ai) positionnée en amont de 30 ladite section (Ai) donnée, et/ou - dans une section de séparation intermédiaire (131) positionnée en amont de ladite section (Ai) donnée ; 67 - le recyclage (r6) d'une partie de la fraction lourde et/ou d'une partie ou de la totalité d'une ou plusieurs fractions intermédiaires issue d'une section intermédiaire (131) donnée : - dans la section d'hydroconversion initiale (A1), et/ou - dans une section d'hydroconversion supplémentaire (Ai) positionnée en amont de ladite 5 section intermédiaire (131) donnée, et/ou - dans une autre section de séparation intermédiaire (131) positionnée en amont de ladite section (131) donnée ; - le recyclage (r7) d'une partie de la fraction lourde et/ou d'une partie ou de la totalité d'une ou plusieurs fractions intermédiaires issue de la première section de fractionnement (C) : 10 - dans la section d'hydroconversion initiale (A1), et/ou - dans une section d'hydroconversion supplémentaire (Ai), et/ou - dans une section de séparation intermédiaire (I31).\n<CLM>\1\tProcédé de conversion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 15 lequel n est égal à 2, et comprenant les étapes successives suivantes : - une étape initiale d'hydroconversion (al) d'au moins une partie de ladite charge lourde d'hydrocarbures en présence d'hydrogène dans une section d'hydroconversion initiale (A1), réalisée dans des conditions permettant d'obtenir un effluent liquide à teneur réduite en soufre, en carbone Con radson, en métaux, et en azote ; 20 - une étape d'hydroconversion supplémentaire (a2) dans une section d'hydroconversion supplémentaire (A2), en présence d'hydrogène, d'au moins une partie ou la totalité de l'effluent liquide issu de l'étape d'hydroconversion initiale (a1) ou éventuellement d'une fraction lourde issue d'une étape optionnelle de séparation intermédiaire (1)1) dans une section de séparation intermédiaire (131) entre les étapes d'hydroconversion initiale (a1) et 25 supplémentaire (a2) séparant une partie ou la totalité de l'effluent liquide issu de l'étape d'hydroconversion initiale (a1) en au moins une fraction légère bouillant majoritairement à une température inférieure à 350°C et au moins unefraction lourde bouillant majoritairement à une température supérieure ou égale à 350°C, l'étape d'hydroconversion supplémentaire (a2) étant réalisées de manière à obtenir un effluent liquide hydroconverti à teneur réduite en 30 soufre, en carbone Con radson, en métaux, et en azote, les sections d'hydroconversion initiale (A1) et supplémentaire (A2) comportant chacune au moins un réacteur triphasique contenant au moins un catalyseur d'hydroconversion; 68 - une première étape de fractionnement (c) dans une première section de fractionnement (C) d'une partie ou de la totalité de l'effluent liquide hydroconverti issu de l'étape d'hydroconversion supplémentaire (a2) produisant au moins une coupe lourde bouillant majoritairement à une température supérieure ou égale à 350°C, ladite coupe lourde 5 contenant une fraction résiduelle bouillant à une à une température supérieure ou égale à 54000; - une étape de désasphaltage (d) dans un désasphalteur (D) d'une partie ou de la totalité de ladite coupe lourde issue de l'étape de fractionnement (c), avec au moins un solvant hydrocarboné, pour obtenir une huile désasphaltée DAO et un asphalte résiduel ; 10 - éventuellement une deuxième étape de fractionnement (e) dans une deuxième section de fractionnement (E) d'une partie ou de la totalité de la DAO issue de l'étape de désasphaltage (d) en au moins une fraction lourde de DAO et une fraction légère de DAO; - une étape de recyclage (f) d'au moins une partie de la DAO issue de l'étape (d) et/ou d'au moins une partie de la fraction lourde de la DAO issue de l'étape (e) à une l'étape 15 d'hydroconversion supplémentaire (a2) et/ou à une étape de séparation intermédiaire (131).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant le recyclage (f) de la totalité de la DAO issue de l'étape (d) ou de la totalité de la fraction lourde issue de la deuxième étape de fractionnement (e) à la dernière étape d'hydroconversion 20 supplémentaires (ai), et de préférence dans l'étape d'hydroconversion supplémentaire (a2) lorsque n est égal à 2 et qu'en outre la totalité de l'effluent liquide issu de l'étape (al) est envoyé à l'étape (b1), la totalité de la fraction lourde issue de l'étape (b1) est envoyée dans l'étape (a2), la totalité de l'effluent liquide hydroconverti issu de l'étape (a2) est envoyée dans l'étape (c), et la totalité de la coupe lourde issue de l'étape (c) est envoyée à l'étape (d). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, comportant le recyclage (f) de la totalité de la DAO issue de l'étape (d) ou de la totalité de la fraction lourde issue de la deuxième étape de fractionnement (e) à une étape de séparation intermédiaire (131), et de préférence à l'étape de séparation intermédiaire (b1) entre l'étape d'hydroconversion initiale 30 (al) et l'étape d'hydroconversion supplémentaire (a2) lorsque n est égal à 2 et qu'en outre la totalité de l'effluent liquide issu de l'étape (al) est envoyé à l'étape (b1), la totalité de la fraction lourde issue de l'étape (b1) est envoyée dans l'étape (a2), la totalité de l'effluent liquide hydroconverti issu de l'étape (a2) est envoyée dans l'étape (c), et la totalité de la coupe lourde issue de l'étape (c) est envoyée à l'étape (d). 69\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, ne comportant pas d'étape de séparation intermédiaire (131 ) et comportant le recyclage (f) de la totalité de la DAO issue de l'étape (d) à la dernière étape d'hydroconversion supplémentaires (ai), et de préférence dans l'étape d'hydroconversion supplémentaire (a2) lorsque n est égal à 2 et 5 qu'en outre la totalité de l'effluent liquide issu de l'étape (al) est envoyée à l'étape (a2), la totalité de l'effluent liquide hydroconverti issu de l'étape (a2) est envoyée dans l'étape (c), et la totalité de la coupe lourde issue de l'étape (c) est envoyée à l'étape (d).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, dans lequel ledit 10 catalyseur d'hydroconversion dudit au moins un réacteur triphasique de la section d'hydroconversion initiale (A1) et de la ou des sections d'hydroconversion supplémentaire(s) (Ai) contient au moins un métal du groupe VIII non-noble choisi parmi le nickel et le cobalt et au moins un métal du groupe VIB choisi parmi le molybdène et le tungstène, et comportant de préférence un support amorphe. 15