Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
L'invention concerne un procédé de conver~ion continue d'hydrocarbureo,
en présence d'un catalyseur, à une température comprise entre 4ao et 600 0, dans
lequel on ~ait circuler ~ne charge initiale cGnstituée d'hydrocarbure~ et de
l'hydrogène à travers au moins deux zones de réaction de type à lit mobile ;
le catalyseur circule sous forme d'un lit mobile à traverq la zone de réaction
en q'écoulant en continu de haut en oas de ladite zone ; le catalyseur eRt
ensuite soutiré en continu du bas de la ~one de réaction et est envoyé dans
une ~one de régénération ; le procédé est caractérisé en ce que :
a) le catalyseur régénéré descend danq un& zone de traitement à l'hydrogène,
distlncte de la zone de réaction, où il e~t traité par de l'hydrogène, à une
température inférieura à la temp~rature réactionnelle,
bj le catalyseur, sprès avoir été traite à l'hydrogàne, est envoy~ en continu
dens une zone de sulfuration, distincte de la zone de traitement à l'hydrogène et
di~tincte de la zone de réaction, dans lsquelle il est traité par un compooe
sulfuré à une température inférieure à la température qui règne dans la zone oe
réaction,
c) le catalyseur, après avoir été traité par un composé ~ulfuré, s'écoule en
continu vers la zone de réaction.
L'invention a pour objet un procédé dans lequeI le catalyseur, après a~oir
été régénéré, est soumis à un traitement à l'hydrogène puis à une sulfuration,
dans deux zones distinctes, et nettement éloignées de la 7One de réaction ; ce
procédé permet ainsi de réalisex le traitement à l'hydrogène et la sulfuratisn
à des températures modérées et idéales, très inférieureq aux température utilisées
dans l'art antérieur ; dans l'art antérieur, en effet, les températures de
traitement à l'hydrogène et de sulfuration étaient pratiquement imposées par
la température de la zone de réactiDn, parce que les zones de traitement à
l'hydrogène et de sulfuration étaient au voisinage immédiat de la zone de réaction.
La présente invention concerne un procédé d'hydroreforming
d'hydrocarbures ; elle concerne également la production d'hydrocarbures aromatiques,
30 par exemple la production de benzène, de toluène et de xylènes (ortho, méta ou
para), soit a partir d'essences insaturées ou non, (par exemple des essences de
- pyrolyse de cracking, en particulier de steam cracking, ou de reforming catalyti-
que3, soit encore à partir dthydrocarbures naphténiques capables par déshydrogéna-
tion de se transformer en hydrocarbures aromatiques.
- 2 -
~ ans le présent prGcéde, on utilise au rnoins
deux réacteurs, ou zones de réaction, pour ef~ectuer les
réactions de re~orming ou de production d'hydrocarbures aro-
matiques, mais de préférence on utilise par exemple, 3 ou
4 réacteurs ou zones de reaction, les réacteurs utillsés
renferment chacun un lit mobile de catalyseur.
La charge circule successivement dans c~aque
réacteur ou zone de réaction suivant un écoulement axial
ou radical (clest-à-dire du centre vers la peripherie ou
de la peripherie vers le centre). Les zones de reactions
sont disposees en serie, par exemple cote ~ côte ou super-
posées, de sorte que la charge s'ecoule successivement a
travers chacune de ces zones de reaction, avec chaufage
` intermediaire de la charge entre les zones de reactions;
le catalyseur frais est introduit en haut de la première
zone de reaction où est introduite la charge fra~che; il
s'ecoule ensuite en continu de haut en bas de cette zone
d'où il est soutire en continu par le bas, et par tout moyen
approprie (lift en particulier) il est transporte en haut de
;~ 20 la zone de reaction suivante dans laquelle il s'écoule en
~ continu également de haut en bas, et ainsi de suite ~us-
-
qu'à la dernière zone de réaction en bas de laquelle le cata~
lyseur est egalement soutiré en continu puis envoye dans
une zone de régeneration.
Les zones de reactions sont de preference
placees côte ~ côte.
La circulation du catalyseur du bas dlune zone
de reaction au haut d'une autre ~one de reaction, du bas
de la derniere zone de reaction a la zone de re~eneration
et eventuellement du bas de la zone de regeneration au haut
de la première zone de reaction,-est realisee au moyen de
tout dispositi elevateur connu que dans la suite de la
description et des revendications on désignera par le mot
" li~t" . Le fluide du li~t, utilisé pour convoyer le cata-
lyseur peut etre n'importe quel gaz adéquat par exemple de
l'azote, ou par exemple e~core de l'hydrogene pur ou puri-
fié ou encore de l'hydrogene produit dans l'unité.
Le solide qui se déplace de zone de réaction
en zone de reaction et vers la zone de regenération peut être
par exemple un catalyseur en grains. Ce catalyseur peut se
présenter par exemple sous la ~orme de billes spheriques
de diamètre compris generalement entre 1 et 3 mm, de prefe~
rence entre 1,5 et 2 mm, sans que ces valeurs soient ~imita-
tives. La`densite en vrac du catalyseur est generalement
comprise entre 0,4 et 1, de preférence entre 0,5 et 0,9 et
plus particulièrement entre 0-,55 et 0,8 sans que ces valeurs
soient limitatives.
Les reactions auxquel~es s~appli~uent le proce-
de selon l'invention ont ete indiquees tout au debut de
cette demande de brevet et peuvent sensiblemen.t être -~ivisées
en deux groupes:
(1) d'une part, les reactions de reforming.
Les conditions generales des reactions d'hydro-
reformin~ ou hydroreformage catalytique sont les sui~antes: :
dans chaque zone de reaction, la température moyenne est
comprise entre, environ 480 et 600C, la pression est com-
prise entre, environ 5 et 20 kg/cm21 la vitesse horaire est
comprise entre 0,5 et 10 volumes de naphta liquide par volu~
me de catalyseur et le taux de recyclage est comprise entre
1 et 10 moles d'hydrogene par mole de charge.
La charge peut etre par exemple un naphta dis-
tillant entre environ 60C et environ 220C, en particuIier
naphta de distillation directe;
Le catal~seur peut ren~exmer pax exemple au
-- 4
moins un metal de la famille du platine, c'est-~dire un
metal noble tel que platine, palladium, iridium, rhodim,
ruthemiun, osmium, depose sur un support d'alumine ou d'un
compose equivalent (exemples: platine-alumine-halog~ne ou
platine-iridium-alumine-halogene). La teneur totale en
metaux nobles est de 0,1% à 2% en poids pa~ rapport au
catalyseur et la teneur en halo~ene, de préférence chlore
ou fluor, de 0,1 à 10%. On peut remplacer l'association
alumine-~alogène par d'autres supports, par exemple la silice-
alumine. ~e catalyseur peut renfermer au moins un autrepromoteur métallique choisi da~s les groupes le plus divers
de la classification périodique des éléments.
(2) d'autre part les réactions de production
d'hydrocarbures aromatiques a partir d'essences insaturées
ou non (réaction appelées par exemple " Aromizing" ).
Si la charge est insaturee, c'est-a-dire si
elle contient des dioléfines et des monoolefines, elle de~ra
d'abord en être débarrassee par hydrogénation sélective ou
totale. Ensuite, la charge éventuellement debarrassee pax
hydrogénation de sensiblement toutes ses dloléfines et monoo-
léfines, lorsqu'elle en contient, est soumise dans chaque
zone de réaction, a une reaction de production d'hydrocar-
- bures aromatiques en presence d'hydrogene et d'un catalyseur
renfermant un support acide et au moins un métal, par exemple
un metal noble du groupe VIII ~famille du platine) etfou
egalement au moins un autre promoteur metallique convena-
blement choisi dans la classification periodique des elements
une temperature comprise entre environ 500 et 600C, ou
entre 520 et 600C, sous une pression comprise entre 1 et
60 kg/cm2, le débit volumétrique horaire de c~arge liquide
étant de l'ordre de 0,1 à 10 fois le volume du
.~
_ 5 _
catalyseur, le rapport moiaire hydrogane-hydrocarbures etant
de l'ordre de 0,5 ~ 20.
Quant a la regénération proprement dite du ca~
talyseur, elle peut ê-tre effectuée par tout moyen connu.
De préférence, le catalyseur est:
a) soumis a.une combustion ~ l'aide d'un gaz
renfermant de l'oxygene moléculaire,
b) soumis a une oxychloration au moyen d'un
gaz renfermant de l~oxygene moléculaire et simultanément
au moyen d'un halogene ou d'un composé halogené, par exemple
un hydracide halogéné ou un halogénure d'alkyle;
c) soumis à un traitement fina~ a l'aide d'un
gaz renfermant de l'oxygene moléculaire.
Ces trois traitements s'effectuent soit succes- - ~
sivement dans une zone unique a lit fixe, soit dans une en- . :
ceinte a lit mobile, le catalyseur dé~ilant successivement --
dans 3 zones distinctes o~ sont. efffectuées chacune des 3
étapes de régéneration.
La regeneration est suivie d'une purge, a l'azote
par exemple, pour éliminer du catalyseur toutes traces d'oxy-
gene résiduel.
: Dans l'art antérieur, le catalyseur régénéré,
avant d~ parvenir ~ la premiere zone de reaction, subit une
. reduction, c'est-à-dire un.traitement ~ l'hydrogene, en vue
. de réduire certains oxydes, notamment métalliques, présents
dans le catalyseur.
Dans l'art antérieur, lorsqu'on opere dans des
zones de réaction ~ lit mobile, ladite reduction est ef~ectuee
en tête du reacteur, à l'intérieur meme du reacteur, ou au
voisinage de la tete du reacteur. Le chauffage de la zone
- de reduction est assure par les moyens de chauffage du réac-
teur lui-meme et en particuIier par un cohtact indirect avec
- 5 a -
,
la charge chaude ~ traiter. ~a r~duction étaPt ~aite, ~e
catal~seur par~ient donc ~ la zone de réaction proprement
dite.
.. . ..
Dans l'art antérieur egalement, le catalyseur
regénére et réduit subit géneralement avant de parvenir dans
la zone de reaction proprement dite, une sulfuration au cours
de laquelle sensiblement tous les metaux du catalyseur sont
sulfures. La réaction de sulEuration es-t effectuee en tête du reacteur,
soit dans la mP~e zone que celle où s'effectue la réduction, soit
dans une zone placee immediatement sous la zone de reduction.
Dans la zone de sulfuration, on opère, dans l'art anterieur,
à une temperature qui est imposée par la température a laquel-
le s'effectue la reduction, soit entre 480 et 600 C.
L'agent de sulfuration utilise est soit de l'hy-
drogene sulfure pur ou dilue par des hydrocarbures gazeux,
soit encore du dimethyldisulfure dilué par de l'hydrogene, ou
d'autres composes sulfures tels que des sulfures d'alkyle ou
des alkyl mercaptans, dilués par de l'hydrogene. La pression
utilisee sera celle qui regne dans le reacteur de reforming
; ou de production d'hydrocarbures aromatiques, la duree de la
reaction de sulfuration variant de quelques minutes a quel~ues
jours selon les condi-tions operatoires choisies.
L'invention sera mieux comprise en se referant
aux dessins annexes sans toutefois vouloir la limiter.
La figure 1 illustre un procedé de l'art antérieur
~ et represente 3 reacteurs 4, 42 et 55 en serie et une zone
- de regénération 10 du catalyseur. La réduction e~ la sul-
furation ont lieu dans la partie supérieure du premier
réacteur 4.
Dans la figure 2, le catalyseur regeneré est
réduit puis sulfuré dans deux zones distinctes, au-dessus
du premier réacteur.
Dans la figure 3, le catalyseur régénéré est
réduit en dessous de la zone de régénération, puis
sulfuré dans le lift 19 à l'aide duquel on renvoie le cataly-
seur vers le premier réacteur.
La figure 4 est une variante de la figure 3
avec disposition empilée du régénérateur, de la zone de
réduction et de la zone de sulfuration.
La figure 5 est une variante de la figure 3
avec simple traitement à l'hydrogène du catalyseur régénéré
et non réduction.
Dans le figure 6, on a superposé la zone de
régénération, la zone de traitement à l'hydrogène, la
zone de sulfuration et le premier réacteur.
Dans la figure 7, qui est une variante des
figures précédentes, on utilise, pour le traitement à
l'hydrogène, de préférence de l'hydrogène de recyclage
en provenance de l'unité par la conduite 14.
La figure 8 représente une variante de-la
figure précédente avec disposition empilée de la-zone
de régénération, de la zone de traitement à l'hydro-
gène, de la zone de sulfuration et du premier réacteur.
Sur la figure 1, la charge est introduite par la
conduite 1, le four 2, la ligne 3 dans le premler réacteur 29.
L'effluent du premier réacteur est soutire par la conduite 30
et est envoyé a travers le four 37 et la conduite 38 dans le
deuxieme réacteur 42. L'effluent du deuxième réacteur est
soutiré par la conduite 43 et est envoyé à travers le four 50
et la conduite 51 dans le troisièmè réacteur 55. L'effluent
du troisieme réacteur est soutiré par la conduite 56. Le cata-
lyseur neuf, au démarrage de l'unité, est introduit dans le pre-
mier réacteur 29 par exemple par une conduite 4. Le catalyseur
régeneré penetre dans le premier reacteur 29 par la conduite
ou lift 19.
- 6a -
~' ''.'
... ",
~73L~
Le catalyseur chemine a l'intérieur du réacteur
29 dans les conduites 27 et 2B, puis dans le r,eacteur 29
lui-meme, ce cheminemen~ étant effectue sous la forme d'un llt
mobile. Le catalyseur est soutiré du réacteur 29 pàr une
pluralite
de conduites telles que 31 et 32 et par la conduite 33 par
laquelle il atteint le pot de lift 3~. Ce soutirage est
effectué soit périodiquement par tout systeme adequat de
vannes ou autre, solt en continu, sans système de vannes,
la regulation du debit d'ecoulement de catalyseur etant
assuree par un règlage approprie classique a l'aide d'hydro-
gene, pur ou de l'unite, injecte a l'aide d'une conduite
non representee sur la figure, au ni~eau de l'appareil 34.
Un debit sufEisant de ga~ de l'unite est envoye
pour empêcher l'entrainement d'une partie de l'effluent reac-
tionnel avec les particules catalytiques. Le catalyseur
est ensuite entraine du pot de lift 34 vers le deuxieme
reacteur 42, par tout dispositif elevateur connu, que dans
cette description, on designera par le mot " li~t" . Le
fluide du lift est a~antageusement de l'hydrogene de ~ecy-
clage ou de l'hydrogène produit par l'unite, introduit par
la conduite 35. Le catalyseur entraine ainsi dans le lift
36, atteint le recipient 39 d'où par une pluralite de con-
: duites telles que 40 et 41, il atteint le deuxieme reacteur
42 (le récipient 39 et les conduites 40 et 41 peu~ent e~en-
:: tuellement faire partie integrante du reacteur 42). Le
catalyseur traverse le reacteur 42 sous la forme d'un lit
mobile, est soutire de ce reacteur comme pour le premier
reacteur 29, par la pluralite de conduites telles que 44 et
45 et atteint le pot de lift 47 par la conduite 46.
Par le lift 49, alimenté par exemple par l'hy-
drogene de recyclage par la conduite 48, le catalyseur atteint
le recipient 52 d'où par la pluralite de conduitees telles
que 53 et 54, il gagne le troisieme reacteur a lit mobile
55. Le catalyseur est soutire du troisiame reacteur 55
comme pour les premier e-t deuxième reacteurs 29 et 42, par
la pluralite de conduites 57 et 58; ce catalyseur usé, atteint
-- 7 --
le pot de lift 60 par la conduite 59. Ce catalyseur usé
est ensuite envoyé dans un ballon " accumulateur - décanteur~'
7 au moyen du lift 6 alimenté par exemple par de l'~hydrog~ne
de recyclage introduit par la conduite 61 dans le pot de lift
60. Le catalyseur usé, atteint, ~ travers le système de
vannes 8 et les conduites 5 et 9, la zone de régénération 10;
La régénération du catalyseur ayant'e~é effectuée et le cata-
lyseur rege,neré ayant éte purge pour eliminer l'oxygene
moléculaire, (les diverses condultes d'alimentation necessaire
à la regénération et ~ la purge sont conYen.tionnelles et,n'ont
donc pas été représentées ici), ce catalyseur régénéré es$
envoyé par les lignes 11 et 13 et le $ysteme de~'~annes 12,
dans le ballon receveur 15 o~ éventuellement ce catalyseur
régénéré est balayé par un courant'd'hydrogene pur, introduit
par la conduite 14, en vue de maintenir dans le ballon:15
une légère su~pression par rapport au pot de lift 17.
Le catalyseur soutiré du ballon 15 par la conduite 16 atteint
donc le lift pot 17 d'où il est entrainé, par r
... .. . . . . . _ .
de l'hydroyène pur introduit par la conduite 18, dans le lift 19
vers une zone de reduction 20 située dans la partie interne su-
perieure du premier reacteur 29. Cette zone de reduction est
alimentee eventuellement par de l'hydrogane pur introduit par
la conduite 21 si l'hydrogene pur du lift 19 ne s'avere pas
suffisant pour assumer la reduction du catalyseur. Le cataly-
seur slecoule, dans la zone 20 Le catalyseur est soutire en-
suite de la zone de reduction 20 par une pluralité de conduites
telles que 27 et 28. C'est dans ces conduites ou -jambes-- 27
et 28 que peut être effectuée la sulfuration du catalyseur à
l'aide d'un gaz contenant un composé soufre et éventuellement
de l'hydrogene pur qui sert de gaz porteur du composé soufre. Ce
gaz soufré est int~duit dans les conduites 27 et 28 par les con-
duites 24, 25 et 26. Dans les conduites ou jambes 27 et 28, le
gaz y est tres turbulent, assurant ainsi une bonne réaction
de sulfuration. Les conduites 27 et 28 etant en général assez
encombrées par le catalyseur, par le gaz soufré et l'exces
d'hydrogene des conduites 18, 19 et 21, il peut être nécessaire
d'évacuer l'exces d'hydrogène pur par la conduite de désengage-
ment 23. Le catalyseur regenéré reduit et sulfure, penetre alorsdans la zone catalytique proprement dite 22 par les conduites
27 et 28.
Dans cette figure 1, comme la reduction et la sulfu-
ration sont effectuees en tête du premier reacteur, dans la par-
tie haute interne de ce réacteur, les températures de réduction
et de sulfuration se trouvent donc imposées par la température
du réacteur lui-même, c'est à dire par la température de reforming
(superieure ou egale a480~) ou par la température de production
d'hydrocarbures aromatiques de préference superieure ou egale a
520C). Et comme le réacteur présente une très grande inertie
thermique, il s'ensuit également qu'il n'y a pas moyen de toute
façon, de faire varier rapidement la température de la partie
-- 8 --
haute de la premi~re zone de réaction. Il n'est donc pas pO8-
sible de ce fait, de régler correctement ni la température
de la réduction ni celle de la sulfuration, ces temp~ratures
étant ainsi pratiquement égales à celle à laquelle s'effectuent
les réactions de reforming ou de production d'hydrocarbures aro-
matiques. Le procéde réalisé selon la figure 1 laisæ donc à désirer
d'autan~ plus que l'on a constaté notamment qu'il serait préfé-
rable d'effectuer la réaction de sulfuration à une temperature
modéree comprise par exemple entre 309 et 390C; on a donc
recemment proposé l'agencement de la figure 2, non selon l'in-
~ention, dans lequel les deux réactions de réduction et de sul-
-furation sont, d'une part, réalisées chacune séparément et sont
réalisées en dehors du réacteur d'autre part. Sur cette figure
2, on utilise également 3 réacteurs. La charge est introduite
par la conduite 1, le ~our 2, les lignes_3 et 4 dans le Pr.emier___
réacteur
_ _
29. L'effluent du premier ré3cteur 29 e~t soutiré par la conduite 30 et est envoyé
à travers le four 37 et la conduite 38 dans le deuxième réacteur 42. L'effluent
du deuxième réacteur est soutiré par la conduite 43 et est envoyé à travers le
four S0 et la conduite 51 dans le troisième réacteur 55. L'effluent final est
soutiré du troisième réacteur 55 par la conduite 56. Le catalyseur neuf, au démar-
rag& de l'unité, est introduit dans le premier réacteur 29 par une conduite non
représentée sur la figure 2. Le catalyseur régénéré pénètre dans le premier
réacteur 29 par la conduite ou lift 19 ainsi que par une pluralité de conduite
telles que 27 et 28. Le catalyseur chemine dans les conduites 27 et 28 d'une
part et dans le réacteur 29 d'autre part, sous la forme d'un lit mobile. Le cataly-
seur chemine à travers les 3 réacteurs de la figure 2 exactement comme indiqué pour
la figure 1. Ainsi le catalyseur circule successivement à travers les conduites
31 et 32, la conduite 33, le pot de lift 34 et le Iift 36. L2 fluide clu lift 36est introduit par la cDnduite 35. Le catalyseur atteint ainsi le deuxième réacteur
42 par la pluralité de conduites 40 et 41, traverse le réacteur 42, est soutiré de
ce réacteur par les conduites 44 et 45, et atteint le pot de lift 47 par la conduite
46. Par le lift 49, dont le fluide porteur est introduit p3r la conduite 48, le
catalyseur atteint le récipient 52, chemine dans les conduites 53 et 54, dans le: reacteur 55, et dans les conduites 57 et 58 puio 59. Le catalyseur usé ainsi soutiré
par la conduite 59 du troisième réacteur 56, atteint le pot de lift 60 d'où ileqt envoyé par le lift 6, alimenté par exemple en hydrogène de recyclage introduitpar la conduite 61, dans le ballon accumulateur-décanteur 7.
Le catalyseur usé atteint alors, à travers le système de vannes 8 et la
conduite 9, la zone de régénération 10 Après avoir régénéré le catalyseur et
après avoir purgé le catalyseur régénéré, pour sliminer l'oxygène moléculaire, ce
catalyQeur régénér~ est envoyé exactement comme dans 13 figure 1, vers la ~one de
réduction 20. Les diverses conduites d'alimentation nécessaires à la régénération
et à la purge sont conventionnelles et n'ont donc pas été représentées ; le cataly-
seur régénéré circule 3 travers les lignes 11 et 13, le système de vannes 12 et le
receveur 15, ce receveur étant éventuellement balayé par un courant d~hydrogène pur,
introduit par la conduite 14 ; le catalyseur soutiré du ballon 15, par la conduite
16, atteint le pot de lift 17 d'où il est entrainé, par de l'hydrogène pur introduit
par la conduite 18, dans le lift 19. Le catalyseur atteint sinsi la zone de réduction
20. La différence aver la figure 1, est, qu'ici, dans la figure 2, la zone 20
est située, non pas dans la partie interne supérieure du réacteur 29 mais au-dessus
de ce réacteur 29. Cette zone de rédurtion 29 est alimentée éventuellement par
de l'hydrogène pur introduit par la conduite 21 si 1'hydrogène pur du lift 19
ne s'avère pas suffisant pour assurer cette réduction. Cette zone de réduction
est chauffée par exemple par contact indirect avec une partie de la charge, par
l'intermédiaire des conduites 5 et 22, (cette partie dérivée de la charge qui
ssrt au chauffage de la zone 20, est en général envoyée ensuite directement versl'un des deux réacteurs 42 et 55~.
Le catalyseur est soutiré ensuite de la zone de réduction 20 par une
10 pluralité de conduites telles que 27 et 2~. C'est dans ces conduites ou "jambes"
27 et 28 qu'est effectuée, en dehors du réacteur 29, la sulfuration du catalyseur
à l'aide d'un compnsé soufré (éventuellement porté par de l'hydrogène pur). Ce
gaz soufré est introduit dans les conduites 27 et 28 par les conduites 24, 25
et 26. L'excès d hydrogène peut être soutiré par la conduite 23. Le catalyseur
pénètre ensuite dans le réacteur 29.
Le système de la figure 2 permet de pouvoir effectuer la réduction à
une température légèrement plus modéree que dans la figure 1; mais la tempraturede réduction est encore excessive et généralement supérieure à 530 C parce que
les- réactions de reforming et de production d'hydrocarbures aromatiques nécessitent
20 la plupart du temps des températures d'au moins 540 C et que le système de la
figure 2 n'est finalament qu'une variante de la figure 1. Du fait de la haute
température de la réduction, et ds la haute température de la zone de réaction,
le système de la figure 2 ne permet pas de pouvoir avoir une température beaucoup
plus modérée que dans la figure 1, par décalorifugeage des jambes 27 et 2a; donccette température de sulfuration reste pratiquement aussi excessive que dans la
figure 1 où cette température de sulfuration était imposée par la température
du réacteur. La figure 2 n'est donc pas satisfaisante, puisque l'on retrouve dans
cette figure 2 des inconvénients majeurs communs à ceux de la figure 1, à savoir:
- D'abord, chaque zone de réaction présente une très grande inertie ther-
30 mique, de sorte que par exemple, il n'y a pas moyen de faire varier rapidement la
température de la partie haute (20 sur les figures 1 et 2) de la première zone de
réaction, même si, dans la figure 2, cette partie 20 est agencée à l'ex-térieur d!l
réacteur 29. Pratiquement, il n'est donc pas possible de ce fait, dans la figure 2,
de régler correctement ni la température de la réduction ni celle de la sulfuration,
ces températures étant ainsi pratiquement égales à celle à laquelle s'ef~ectuent
-- 1 0 --
les réactions de reforming ou de production d'h~drocarbures
aromatiques.
Ensuite, du fait de l'inertie thermi~ue de la
partie superieure du réacteur 29 ou au voisinage de ce reac-
teur, il s'ensuit que la temperature de sulfuration se trou-
ve donc en fait, toujours etre celle ~ laquelle s'effectue
la reduction c'est-a-dire supérieure ~ 480C. Or 11 serait
pré~érable que la température de sulfuration soit inférleure
à 400C environ, pour que cette sulfuration soit plus ef~i-
cace, c'est-~-dire pour que le soufre se fixe mieux sur les
métaux du catalyseur. Une température idéale de suifuration
serait une temperature inferieure a 390C ou ~ 380C.
-Enfin, dans les systemes des figures 1 et 2,
les conditions de securité laissent a desirer; en effet,
la purge à l'azote du catalyseur qui suit la regenération
du catal~seur permet en principe d'enlever tout l'oxygène
gazeux mis en jeu au cours de la régénération et d'é~iter
ainsi les risques d'explosion dans la zone de réduction.
Mais si pour une cause indéterminee, telle que surpression
ou fuite accidentelle, cette explosion survenai-t, elle se
propagerait immediatement dans la zone de sulfuration et da~s
la zone d~ réaction de reforming ou de production d'hydro-
carbures aromatiques, puisque les zones de réduction, de
sul~uration ek de reaction sont tr~s proches les unes des
autres.
Le présent procédé selon l'invention permet de
reméaier à ces inconvenients. Dans le present procédé, les
zones de réduction et de sul~ura~ion~-d'une part sont dis- -
tinctes l'une de l'autre et d'autre part sont situées nette- -
ment à l'écart du premier réacteur.
- Di~férents agencements sont possibles pour rea-
liser le procédé selon l'invention. La figure 3 illustre
un pxemier moyen pour mettre en oeuvre l'inventi~n. Le
procedé de la figure 3 permet ainsi d'opérer la reduction
du catalyseur ~ une temperature idéale inférieure ~ la tem-
perature de reaction et comprise entre 480 et 530~C ou entre
~80 et 520C et d'opérer la sulfuratlon du catalyseur à une
température idéale inférieure d'au moins 80C a la tempé-
tarure de réduction, cette température étant comprise entre
150 et 400~C, de préférence entre 280 et 390C, plus parti-
culièrement entre 300 et 370C.
Sur cette figure, on utilise 3 reacteurs comme
sur les figures 1 et 2~ La charge est introduite par la
conduite 1, le four 2, les lignes 3 et ~ dans le premier
reacteur 29. L'effluent du premier xeacteur est soutire par
la conduite 30 et est envoyé a travers le fou~ 37 et la con~ -
duite 38 dans le deuxi8me reacteur 42~ L'e~fluent du deuxie~ -
me reacteur est soutire par la conduite 43 et:est en~o~e a
travers le four 50 et la conduite 51 dans le troisi~e xeac~
teur 55. L'effluent du troisieme ~eacteur est soutire par
la conduite 56. Le catalyseur neuf, au demarrage de l'unite,
est introduit dans le premier reacteur 29 par une conduite
non representee sur la figure 3. ~e catalyseur-en pro~enance de
la zone de rég~nérat.ion 10, pénetre dan~ le premier réacteur
29 par la conduite ou lift 19 ai~si que par une pluxalité .
de conduites telles que 27 et 28. ~e catalyseur chemine,
dans le reacteur 29, sous forme d'un lit mobile. I,e cataly-
seur est soutire du reacteur 29 par une pluralite de condui-
tes telles que 31 et 32 et par la conduite 33 par laquelle
il atteint-le pot de lift 3~. Ce soutirage est effectue en
continu, (un système de vannes n'est pas indispensable), la
regulation du debit d'écoulement de catalyseur etant assuree
par`un reglage classique approprie a l'aide d'hydrogene
(hydrogene pur ou hydrogène de l'unité) injecté pax une
- 12 -
conduite no~ rep~esentee sur ~a fi~u~e au niveau de l'ap~a-
reil 34.
~? Un debit de gaz de l~unite suffisant e'st en~o~e
pour empêcher l'entrainement d'une partie de ~'ef~luent reac-
tionnel avec les particules catalytiques, Le catalyseur est
ensuite entrainé du pot de li~t 34 vers le deuxieme réacteux,.
42, par tout dispositiE élévateur con~u, que dans cette des-
cription, on désigne par le mot " lift" . Le flui~e du lift
; est avantageusement de l'hydrogene de recyc~age ou de l~hy-
drogene produit par l'unite, introduit par la conduite 357
Le catalyseur entraine ainsi d~ns le lift 36, atteint le ré-
- cipient 39 d ~Oa par una pluralité de conduites telles que
40 et 41, il atteint le deuxieme réacteur 42 (le récipient
39 et les conduites 40 et 41 peuvent éve~tuellement ~aire
partie intégrante du réackeur 42 c'est a dire peuvent etre
: aménagées à l!intérieur meme du reacteur). Le catalyseur .
traverse le reacteur 42 sous la forme d'un lit m~blle, est
soutire de ce reacteur, en continu r comme pour le premier
réac~eur, en continu, comme pour le premier réacteur 29,
par la pluralite de conduites telles que 44 et 45 atteint
le pot de lift 47 par la conduite 46.
Par le llft 4g, alimente par exemple pax de
l'hydrog~ne de recyclage par la conduite 48, le catalyseur
atteint le recipient 52 d'o~ par la pluralité de conduites
telles que 53 et 54~ il gagne le troisi~me reacteur ~ lit
mobile 55.- .
~7~L~i
Le catalyseur est soutiré ~n continu du troisième réacteur 55 comme pour le~ premisr et deu-
~ième réacteurs 29 et 42, par la pluralité de conduites 57 et 58 ; ce cataly~eurusé, atteint le pot de lift 60 par la conduite 59. Ce catalyseur usé e~t ensuiteenvoyé dans un ballon "accumulateur - décanteur" 7 au moyen du lift 6 alimenté par
exemple par de l'hydrogène de recyclage introduit par la conduite 61 dans le potde lift 60. Le catalyseur usé, atteint, à travers le système de Yannes 8 et les
conduites 21 et 9, la æone de régénération 10. La régénération du catalyseur ayant
été effectuée et le catalyseur régénéré ayant été purgé pour éliminer l'oxygène
moléculaire, (les diverses conduites d'alimentation nécessaires à la régéneration
et à la purge étant conventionnelles, elles n'ont pas été représentées), ce cata-
lyseur régénéré est envoyé périodiquement ou en continu par les lignes 11 et 13 et
le système éventuel de vannes 12, dans la partie supérieure d'une enceinte 15 dan3
laquelle on introduit de l'hydrogène pur par la conduite 14. Le catalyseur chemine
par des moyens, tels que, par exemple, les conduites 23 et 25, vers la partie
inf~rieure (zone 26) de l'enceinte 15 ; dans les conduites 23 et 25 et dans cette
zone 26, on réalise la réduction du cataly~eur régénéré, au moyen de l'hydrogènepur introduit par la conduite 14. L'excès d'hydrogène pur peut etre soutiré par
une conduite non représentée sur la figure, au bas de la zone 26. Cette réduction ~ --
est effectuée à la température exacte que l'on désire, par exemple à 500 C, la
zone 26 étant chauffée par tout moyen adéquat, par exemple, soit par contact
indirect avec une partie de la charge, (par l'inte~médiaire des conduites 5 et 22)
soit à l'aide de l'effluent réactionnel à partir de la conduits 56. La partie
dérivée de la charge (conduite 5) ayant ainsi servi au chauffags de la zone 26
peut êtrs snvoyée directemsnt vsrs l'un dss dsux réacteurs 42 ou 55. La partis
ds chargs ainsi dérivée vers la conduite 5 ou la partie d'effluent, de l'sffluent
de la conduite 56, représents avantageussmsnt sntrs 1 à 5 % sn poids ds la chargs
: totale initials ds la conduits 1 ou ds l'sfflusnt totsl ds la conduits 56.
Ls catalyseur régénéré et réduit est soutiré ds l'encsints 15 par la
conduite 16, st attsint le lift pot, ou pot ds lift, 17 d'où il sst sntrainé, par
dg l'hydrogène pur introduit par la conduite 1B, dans le lift 19, vers un ballonrécepteur 20, situé sur la figure 3, au-dessus du premier réacteur 29. De ce
ballon récepteur 20, le catalyseur s'écoule ensuite sn continu, sous la forms d'un
lit mobils, à travers uns pluralité ds conduitss ou "jambss" tellss qus 27 st 2Bvsrs le prsmier réactsur 29.
.
- 13 -
La sulfuratio~ qui est ~aite apr~s l'hydro~en~
tion du catalyseur régeneré est effectuée en partie dans le
pot de lift 17 et en partie dans le lift l9, eventuellement
aussi en partie dans le ballon 20 et les jambes 27 et 28.
Le compose soufre, et eventuellement de l'hydrogene pur qul
sert de ~az porteur du compose soufre, est introduit dans
le pot de liEt 17 par la conduite 24. En operant selon
l'invention, la sulfuration est effectuee a la temperature
ideale choisie.
~e cheminement du catal~seur depuis la sortie
de la zone lS et dans les zones 17, 20, dans le lit l9, et
dans les conduites de transfert 27 et 28 de ce catalyseur,
doit s'effectuer necessairement en continu pour assurer la
bonne regulation des temperatures de reduction et de sulfu~
ration et pour que le catalyseur ne soit pas soumis ~ des
brutales variations de temperature, ~ui ~ longue, se tradui-
raient par une perte prematuree de la stabilite du cata~yseur.
L'agencement de la figure 3 presente ainsi divers
avantages que ne possedaient les procedes de l'art anterieur: -
Le systame de chauffage des diverses parties 23,
25 et 2~ de la zone de reduction et le systeme de chauffage
de la zone de sulfuration (17, 19 et eventuellement 20, 27,
28) sont completement independants entre eux d'une part et
independants du système de chauffage du premier reacteur 29
d'autre part. Il n'y a plus d'inertie thermi~ue dans ces
2 zones de réduction et de sulfuration et on peut reguler
aisement et séparement la temperature de la zone de reduction
; (par exemple ~ l'aide de la dérivation 5 d'une partie de la
charge) et la temperature de la zone de sulfuration aux valeurs
desirees. En particulier on peut régler la temperature de
reduction a une temperature optimum exacte ~eneralement
comprise entre 480 et 530C. De meme, dans le procede de
- 14 -
l'art antérieur, il etait impossible d'abaisser la tempéra-
ture de la zone de sulfuration, cette zone étant englobée
entre deux zones chaudes, celle de la zone de reduction et
celle du reacteur. Or ici, il devient particuliarement aisé
de réaliser la sulfuration ~ une température inférieure d'au
moins 80C a la température de réduction, et in~érieure ~
400C, par exemple entre 150 et ~00C, de préférence entre
280 et 380C ou 390C, plus partlculièrement entre 300 et
370C; il suffit par exempler pour abaisser la température,
qui etait par exemple d'environ 500C dans la zone en amont
26, de ne pas, par exemple, chauffer le pot de lift 17 ou
de réaliser un calorifugeage (ou un décalorifugeagel adéquat
; de ce pot de lift 17 et de la conduite 16 ettou du lift 19
.; et/ou des jambes 27 et 28. On peut également proceder au
reglage de la temperature de sulfuration en jouant n~n seulement sur
les pertes the ~ ques de la conduite 16, du pot de lift, ou du
lift lui-même, ou des jambes 27 et 28 mais également en jouant
en totalité ou en partie sur la température de l'hydrogene .
pur introduit par la conduite 18 a titre de gaz porteur dans
le lift 19.
On peut encore, calori uger parfaitement le lift,
et obtenir la temperature voulue dans ce lift, o~ se produira
la désulfuration, en reglant la température de l'hydrogene
de la conduite 18.
Le procédé selon l'invention présente plusieurs'
autres avantages:
Dans le présent procedé selon l'invention, si
par incident, des traces d'oxygene subsistent dans le cata-
lyseur regénére, malgré la purge qui suit la regéneration pro-
prement dite du catalyseur, et provoquent une explosion dansla zone de réduction 26, cette explosion ne pourra se propa-
' ger dans le réacteur 29 qui est ici complètement distinct
- 15 -
de la zo~e de ~eduction. De m8me ep cas de necessite, il
est facile de realiser la coupure de la chauffe soit dans
la zone de reduction soit dans la zone de sulfuration, ce
qui est impossible dans le procede de la figure 1, et tres
difficile dans la ~igure 2, o~ ces deux zo~es sont montees
en tete du premier reacteur. On peut m8me envisager, a ce
stade, un re~roidissement de la zone de reduction 23, 25 et
26 en utilisant dans la conduite 5 un ~luide froid a la
place du fluide chaud.
De meme, si par incident, des impuretés indési~ -
rables apparaissent dans l'hydrogene pur, (lesquelles
peuvent entrainer des réactions parasites, d'hydrocracking
notamment), les moyens de controle des températures des
differentes zones, décrits précédemment, permettent de g~r~
der le contrôle de l'unite.
(Nous utilisons dans la presente description
l'expression " hydrogene sensiblement pur" . On notera ~
ce sujet que la methane n'est pas considére comme une impu-
rete indesirable et ce, jusqu'à une quantite en volume egale
a celle de l'hydrogene, ce qui signifierait ici qu'on peut
utiliser un courant d'hydrogene sensiblement pur con enant
jusqu'a 50~ de methane en volume. De la meme façon on peut
accepter d'utiliser une " hydrogène sensiblement pur" ren~
~ermant, outre du methane, divers hydrocarbures, tels que
ethane, propane etc..., a condition que la teneur totale
de ces hydrocarbures, par rapport au melange gazeux, ne
- depasse pas de preference 2 ou 3% en volume, et pouvant a
la rigueur s'elever jusqu'a 4% ou meme 10% en volume~.
Il s'ensuit que les conditions operationnelles
de toute l'unite sont considerablement plus sures qu'elles
ne l'etaient dans les procedes anterieurs. Ces conditions
de securite sont d'autant plus accrûes que dans le schema
- ~6 -
.
~7~4~
de la figure 3 selon l'invention, il y a une zone calme,
(celle du lift 19), entre deux zones pouvant devenir exother-
miques, ces deux zones etant le ballon 15 où se deroule l'hy-
drogenation et la zone de réaction (réacteur 29). Dans l'art
antérieur, il n'y avait pas de zone calme entre ~a zone de
. reduction et la zone de reaction (zones 20 et 22 de la fi~ure
1 ou zones 20 et 29 de la figure 2).
Dans les zones 17, 19, 20, 27, et 28 de la fi-
gure 3, le catalyseur est calme par le soufre du composé
soufre introduit par la conduite 24; on peut toujours
craindre en effet que le catalyseur depuis sa sortie de la
zone de regenération 10, jusqu'a son entrée dans le réacteur
29, continue à provoquer, dans les diverses conduites de
l'appareillage, des réactions parasites d'hydrocracking, ce
qui explique qu'il est imperatif, entre la zone de regenéra-
tion et le reacteur, de n'utiliser que des courants d'hydro-
gène pur ou sensiblement pur, et non des courants d'hydro- -
gène de recyclage contenant diverses traces d'hydrocarbures
- de toute nature, dans les conduites 14, 18 et eventuellement
24 si l'on utilise de l'hydrogene pour porter le compose
soufré (ceci étant valable bien s~r également pour tout l'art
antérieur); or le soufre calme cette tendance a l'hydro-
cracking, de sorte que si malencontreusement, il se produit
un debut d'hydrocracking parasite dans les zones en amont du
lift 19, cette reaction parasite ne risque pas de se propager
dans le lift 19, ce qui eut été le cas dans l'art antérieur
Oa les zones de reduction et de sulfuration sont voisines
et parfois meme confondues.
Le système selon l'invention de la figure 3 permet,
en outre, par rapport ~ l'art antérieur, la suppression de
divers conduites et systemes de regulation pour effectuer
la réduction et la sulfuration: dans le procede de l'art
- 16 a
~l7~6
anterieur, decrlt dans les figures 1 et 2, la xeduction
necessitait un courant d'hydrog~ne d'appoint (conduite 21
sur ces figures 1 et 2); ce courant n~existe pas dans le pro-
cedé selon l'lnvention/
Dans le procédé selon l'invention, sc~ématisé
par la figure 3, ont ete supprimés divers rég~ages de tempé~
ratures, de débits et de pressions.
Dans le syst~me de la ~igure 3 selon l'inve~tion,
le volume des zones ou enceintes comprises entxe la zone 10
de réyeneration et le réacteur 29 est nettement moins yrand
que dans les procedes de l'art antérieur décrits dans les
figures 1 et 2 (notamment par réduction de la taille de la
zore 20 de la fiyure
par rapport aux deux zones 20 des figures 1 et 2). DE plu3~ la réduction est
appliquée en f~it dans la zone de stockage-réduction 15, et ne nécessite pas un
stockRge supplémentaire dans une zone de réduction indépendante. Il 91 ensuit que
les quantités de catalyseur mises en oeuvre dans l'ensemble de l'appareillage
serant moins grandes que dans l'art antérieur. On a calculé que, par exemple,
une unite de production de benzène nécessitant 40 tonnes de catalyseur en opérant
comme dans les figures 1 et 2, ne nécessite plus que 39,5 tonnes de catalyseur
en opérant comme dans la figure 3 : le prix catalyseur, pour la réaction de
production de benzène étant d'environ 50 US Dollars, par kilogramme, on réalise
une économie d'environ 25.000 US Dollars par unite construite selon 18 sch~ina
de la figure 3.
LA figure 3 montre une disposition dans laquelle la zone de régénération
10 et la zone de réduction 26 sont situées à côté des réacteurs, nécessitAnt un
dispositif élévateur (lift~ pour remonter le catalyseur régénére et réduit au-dessus
de la première zone de réaction.
~ ' .
On e canstaté, notamment lorsque les réacteurs sont de taille modeste,
ou même lorsqu'ils sont de grande taille qu'il est parfois avantageux dans certains
ca5 de réaliser l'invention avec un agencement différent, expliqué sur la figure 4,
dans laquelle la zone de régénération est disposée au-dessus de la zone de réduction
ZO et de la zone de sulfuration, les deux zones de réduction et de sulfuration étant,
elles-mêmes, situées au-dessus cle la zcme de réaction dans laquelle on introduit
le catalyseur régénéré, réduit puis sulfuré. Ce systèm2 permet de supprimer un
lift, et en conséquence de réduire encore davantage les quantités totales de
catalyseur utilisées dans l'unité, d'obtenir plus de sc)uplesse dans la circulation
du catalyseur depuis la ~one de régénération jusqu'à l'entrée de ce catalyseur
dans le premier réacteur.
La figure 4 illustre cet autre agencement du procédé selon la présente
invention.
Sur cette figure 4, on utilise 3 reacteurs ; la charge est introduite par
.~ .
:
- 17 -
le four 2, les lignes 3 et 4 dans le premier réacteur 29.
~'effluent du premier réac~eur est soutire par la conduite
30 et est envoye à travers le four 37 et la conduite 38 dans
le deuxième reacteur 42. L'effluent du deuxieme reacteur
est soutire par la conduite 43 et est envoye a travers le
four 50 et la conduite 51 dans le troisi~me reacteur 55.
L'effluent du troisième réacteur est soutiré par la conduite
56. Le catalyseur neuf, au demarrage de l'unite, est intro~
duit dans le premier reacteur 29 par une conduite non repre-
sentee sur la figu.re ou avec la catalyseur regenere par unepluralite de conduites telles que 27 et 28. Le catalyseur
chemine dans le reacteur 29, sous la Eorme d'un lit mobile.
~ e catalyseur est soutire du reacteur 29 par
une pluralite de conduites telles que 31 et 32 et par la
conduite 33 par lequelle il atteint le pot de li~t 34. Ce
soutirage est effectue en continu, (un systeme de vannes
n'etant pas indispensable), la regulation du debit d'ecou~
lement de catalyseur etant assuree par un réglage approprié
classique par de l'hydrogène pur ou de l'unité, injecté, au
; 20 niveau de l'appareil 34, par una conduite non représentée
sur la figure. ...
Un dé~it suffisant de ga~ de l'unite est envoyé
pour empecher l'entrainement d'une partie de l'effluent
réactionnel avec les particules catalytiques. Le catalyseur
est ensuite entrainé du pot de lift 34 vers le deuxi~me
réacteur 42, par tout un dispositif élévateur connu, que dans
cette description, on designe par le mot " lift" . Le fluide
du lift est avantageusement de l'hydrogene de recyclage, ou
de l'hydrogene produit par 1 7 unite, introduit par la con-
duite 35.
Le catalyseur entrainé ainsi dans le lift 36,atteint le recipient 39 d'o~ par une pluralite de conduites
- 18 -
~ ~7~4~
telles que 40 et 41, il ~tteint ~e deuxieme réacteUr 42,
tLe récipient 39 et les conduites 40 et 41 peuvent éven-
tu~llement faire partie intégrante du réacteur 42~ clest-a- -
dire etre amenages a l'interieur du reacteur 42),
Le catalyseur traverse le reacteur 42 50US la
forme d'un lit mobile, est soutire de ce réacteur en continu
comme pour le premier réacteur 29, par la pluralité de
condultes telles que 44 et 45 et atteint le pot du lift 47
par la conduite 46.
Par le lift 49, alimente par exemple par de
l'hydrog~ne de recyclage par la conduite 48, le catalyseur
atteint le .recipient 52 d'o~ par la pluralité de conduites
telles que 53 et 54, il gagne le troisieme réacteur à lit
mobile 55. Le catalyseur est soutiré du troisieme réacteur
55 en continu, com -
'
'
.
pour les premier et deuxième r~?acteurs 29 e~ 42, par la plur~lité de conduites57 et 5~3; ce catalyseur use, atteint le pot de lift 60 par la conduit~ 59. Ce
catalyseur usé est ensuite envoyé dans un ballon "accumulateur-decanteur" 7 ~u
moyen du lift 6 alimenté par ex2mple par de l'hydrogène de recyclage introduit
par la conduite 61 dans le pot de lift 60. Le catalys~ur use, atteint, à traversle système de vannes 8 et les conduites 21 et 9, la zone de régénération 10. La
régénération du catalys~ur ayant éte effectuée et le catalyseur régénéré ~ant
été purgé pour élimin~r l'oxygène moléculaire, (les di~erses conduites d'alimen-tation nécessaires à la régenération et à la purge étant conventionnell~s n'ont
10 pas été représentées~, ce catalyseur régénéré est envoyé, périodiquement ou en
continu, par les lignes 11 st 13 et le système év ntuel de vannes 12, dans la
partie supérieure d'une enceinte 15 dans laquelle on introduit de l'hydrogène
sensiblement pur par la conduite 14. Le catalyseur chemine par des moyens conven-
tionnels, tels que, par exemple, les conduites 23 et 25, vers la partie inférieure
ou zone 26 de l'enceinte 15; dans cette 20ne 26 et les conduites 23, 25, on
réalise la réduction du catalyseur régénéré, au moyen de l'hydrogène sensihlement
pur introduit par la conduite 14. Cette réduction est effectuée à la températurequs l'on désire, par exemple à 500~ C, la zone 26 étant chauffée par tout moyen
adéquat, par exemple par contact indirect avec une partie de la charge, par
20 l'intermédiair& des conduites 5 et 22.
Le catalyseur ayant été régénéré et réduit, est soutiré de l'enceinte
15 (située au-dessus du premier rsacteur 29) par la conduite 16 et une vanne éven-
tuelle non représentée sur la figure et desrend dans une première enceinte ou
ballon récepteur 17 situé au-dessus du premier réactaur 29.
On peut démarrer la réaction de sulfuration (réalisée dans les conditions
opératoires indiquées à propos de la figure 3) dès cette enceinte 17, le composésulfuré, éventuellement porté par un courant d'hydrogène, étant introduit par laconduite 24. Le catalyseur continue alors à descendre à travers la conduite 18,
et évsntuellement la vanne 19, dans une deuxième enceinte ou ballon-accumulateur30 20, le catalyseur s'écoulant ensuite sn continu, sous la forme d'un lit mobile,
dspuis la sortis de la zone 20 jusque dans le premier réacteur 29, à travers unepluralité de conduites ou ~I jambes" telles que 27 et 28. Le catalyseur s'ecouls sous
la forme d'un lit mobile depuis la zone 15, jusqu'au réacteur 29, (les évsntuslles
vannes disposées éventuellement sur le parcours du cat3lyssur, ne sont donc pas
indispensables). Le cheminement en continu est indispensable pour assurer une
_ 1 9 _
bonne régulation des températures de réduction et de sulfuration et pour ne pas
soumettrs le catalyssur à des changements trop brusques de température.
L'excès d'hydrogène de la zone de réduction peut être éliminé par une
; conduite de désengagement non représentée sur la figure.
La sulfuration, qui est faite après la r~duction du catalyseur régénéré,
s'effectue ainsi dans le dispositif de la figure 4 en partie dans la zone 17 et en
partie dans la conduite 18, éventuellement aussi en partie dans le ballon 20 et
les jambes 27 et 28.
Un autre agencement possible pour mettre en oeuvre l'invention est
10 illustré par la figure S.
Le procédé se CaractÉrise ici essentiellement par une température de
traitement à l'hydrogène très basse : On a en effet découvert qu'il devenait
particulièrement avantageux de réaliser la réduction du catalyseur régénéré à une
température inférieure à 450 C, de préférence comprise entre 38û et 445 C. Il
est même possible d'opérer à température beaucoup plus basse par exemple de préfé-
rence entre 150 et 290 C. Ce n'est plus à proprement parler une véritable réaction
de réduction parce que la température n'est pas assez élevée ; il s'agit plutôt
d'une réduction partielle ou plus exactement d'un traitement du catalyseur à
l'hydrogène à température modérée assurant une réduction lncomplète mais suffisante
20 pour obtenir une bonne activité du catalyseur. On a constaté que le traitement à l'hy-
drogène du catalyseur régénéré, ainsi effectué, était aussi efficace pour certains
catalyseurs, sur leuls qualités de durée de vie et surtout de stabilité, qu'en rédui-
sant ces catalyseurs 3 une température égale ou supérieure à 480C. Ce traitement
à l'hydrogène selon l'invention à une température inférieure à 450 C se révèle ainsi
surtout efficace pour quelques uns des nouveeux catalyseurs plus sophistiqués
utilisés depuis ces derrlières années soit pour les réactions de reforming soit pour
les réactions pour la production d'hydrocarbures aromatiques et notamment de
benzène de très haute pureté ~r~actions dite d"'Aromizing"~. Le catalyseur, en
général est soumis à ce traitement à l'hydrogène, pendant tout le temps, plus
30 ou moins grand, qui lui est nécessaire pour traverser, par exemple sous formede lit fixe ou mobile mais de préférence sous forme de lit mobile, la ~one
- 20 -
15. Si le traitement à l'hyd~ogène est ~ffectué entre ~80 et 445C, la sulfuration
cs'effectue ici de préférence à une temp~rature inférieure ~ la température de trai-
tement à l'hydrogène, plus particulierement à une température inferieure d'environ
50C à la tempér~ture de tr-aitement à l'hydrog~ne, cette température de sulfuration
étant avantageusement comprise entre 260 et 390C et plus particulièrement entre280 et 3~0C. Si le trait~ment à l'hydrogene est effectué entre 150 et 290C, latempérature de sulfuration sera avant~eusement comprise entre 200 et 390C.
Les catalyseurs spécifiques appropriés à ce traitement à l'hydrogène 3
températura inf-~rieure à 450 C, sont les catalyseurs renfermant un support d'alu-
mine et des teneurs critiques de divers éléments métalliques adéquats (métaux oucomposés de métaux~ Les catalyseurs spécifiques pour les réactions de reformingsont ceux qui renfermènt en poids par rapport à leur support d'alumine :
(a) 0,2 à 0,4 %, d'un premier métal choisi parmi le platine, l'iridium;
le ruthénium et le rhodium.
(b) 0,02 à 0,07 %, d'un deuxième métal différent du premier métal, et
choisi parmi l'iridium et le rhodium.
.~ . .
(c) 0,25 à 0,55 % d'au moins un troisième métal cnoisi parmi le cuivre,
l'argent, l'or, le titane, le niobium, l'indium, le thallium, le manganèse, le
germanium, l'étain, le plomb et le rhénium~ .
.
(d) 0,1 à 10 % d'un halogène, par exemple le chlore ou le fluor
Les catalyseurs spécifiques pour les réactions d'Aromizing (production
d'hydrocarbures aromatiques) sont ceux qui renferment en poids par rapport à leur
aupport d'alumine :
(a) 0,45 à 0,65 o10, d'un premier métal choisi parmi le platine, l'iridium
et le rhodium.
'
(b) 0,03 à 0,05 %, d'un deuxième métal différent du premier et choisi
parmi l'iridium, le rhodium, le ruthénium, le palladium et l'osmium, ou
0,05 à 0,15 % de rhénium.
- 21 -
(c) 0,02 a 0,045~.d'un méta~ choisi p~rmi le
cuivre, ~'or et l'argent ou 0,1 ~ 0,2% de manganese ou 0,2
à 0,3~ d'un métal choisi parmi le titane, le niobium, le
thallium, le cadmium, et l'indium.
(d) 0,1 a 10~ d'un halogene, par exemple le
chlore ou le fluor et eventuellement encore un quatrieme éle-
ment metallique, a savoir:
~ e) 0,1 a 0,4% de preference 0,2 a 0,3% de cobalt~
Pour realiser le procéde a~ec traitement a
l'hydrogene du catalyseur regénéré, ~ temperature inferieure
a 450ac, on opere avec llagencernent de la figure 3, agence-
ment auquel il suffit d'apporter quelques modifications
mineures, dont les principales apparaissent sur la figure
5: sur cette figure 5, on a supprime les conduites 5 et 22
de la figure 3 car il n'est plus necessaire d'un apport de
chaleur exterieur pour obtenir la temperature ~oulue dans
la zone 26 de traitement a l'hydrogene des figures 3 et 5.
L'hydrogène en exces, apres ledit traitement a l'hydrogene,
peut etre sout.ire en bas de la zone 26, par une.conduite
de desengagement 14-a sur la ~igure 5. On peut d'ailleurs
egalement supprimer les tubes 23 et 25 de la fi~ure 5.
En operant selon la figure 5, il devint parti~
: culierement aise de'realiser la sulfuration ~ une tempera-
ture entre'260 et 390C, ou entre 200 et 390C. Si la tem-
perature de traitement à l'hydrogene est comprise e~t~e
380 et 445C, il suffit par exemple pour'abaisser, d'au
moins 50C, la température, qui etait donc enviro~ 3~30~445C
dans la zone en amont 26, de ~e pas, par e~emple, chauffer
le pot de lift 17 ou de realiser un calorifugeage ~ou un
decalorifugeage) adéquat de ce pot de lift 17 et/ou de la
conduite 16 et/ou du lift 19 et~ou des jambes 27 et 28.
On peut egalement proceder au réglage de la temperature de
- 22 -
sulfuration en jouant non seu~e~e~t sur. les pertes ther~
miques du pot de lift, ou du lift lui-me~e, ou des ~ambes
27 et 28 mais également en jouant en totalité ou en partie
sur la temperature de l'h~drog2ne in.troduit par la conduite
18 à titre de ~az porteur dans le liEt 19. Sl la tempéra-
ture de traitement ~ l'hydrogene est comprise entre 150 et
290C, ou bien ces températures se maintiennent jus~u'au
niveau des conduites 27 et 28, ou bien par e~emple, on aug-
mente la température de la zone de sulfuration par chaufage
de l'hydrogene introduit par la ligne 18.
Un avantage d'opérer selon la figure 5, avec
notamment une température d~ traitement a l'hydrogène du
catalyseur régenéré in~érieure ~ 450C est que, si par in-
cident, des traces d'oxygène subsistent dans le catalyseur
régénéré, malgre la purge qui suit la regénération propre-
ment dite, cela pourrait provoquer, par exemple par suite
d'un incident, une e~plosion dans la zone 26; mais d'une
part cette explosion devient moins probable car cette zone
n'est pas a une haute température et que d'autre part, meme
: 20 si cette explosion sur~enait, elle ne pourrait pas se pro-
pager jusque dans le réacteur 29, parce que celui-ci est
maintenant beaucoup trop éloigné de la zone de réduction 26,
De meme en cas de nécessité, il est tres aisé de contr~ler
la température soit dans la ~one de traitement à l'h~dro-
ge~ne soit dans la zone de sulfuration, ce qui était moins
: ~acile dans l'art anterieur (figure 1 et 2~ o~ les zones
de reduction sont montees en tete ou au voisinage de la
tete du reacteur, d'où des conditions operationnelles de
toute l'unite considerablement plus s~res.
L'agencement des ~igures 1 et 2 ne permet pas
d'opérer selon l'invention, c'est-a-dire d'ef~ectuer un
traitement a l'hydrogane du catalyseur régenere ~ température
- 23 -
inferieure ~ 450C:
En effet, on a vu que dans la figure 1, il n'y
a pas moyen d'abaisser en dessous de ~B0C, ni la tempera-
~ure de reduction, ni celle de la sulfuration de reduction,
ni celle de la sulfura-tion. La figure 2 s'y preterai-t a .
l'ex-treme rigueur mais, dans la figure 2, le controle de la
chau.efe de la zone 20 par la dérlvation 5, dont la tempéra-
ture est superieure à 450~C, serait delicat. Meme en ne
chauEfant pas la zone 20, et en calorifugeant convenablement
le lift 19, les deperditions de chaleur sont telles que le
catalyseur qui sort ~ une temperature de 500C maximum de
la zone de regeneration 10, se trouverait a une température
de 360-370C maximum, en atteignant la z.one 20, donc il serait
nécessaire encore ici de chauffer la zone de réduction 20,
d'où un apport non economique de chaleur. ~u contraire,
: dans le schema de la figure 5, o~ le catalyseur sort de la
zone de regéneration à une temperature de 500C maximale,
la deperdition de chaleur dans les conduites 11 et 13 et la
vanne 12 est telle que la zone 15 se trouve precisement
à la température désiree inférieure a 450C. Cela permet,
par rapport à la figure 3, un gain d'énergie non négligeable,
: par suppression de la derivation de la charge, c'est~a-dire
de la conduite 5 de la figure 3.
Le procede de la figure 5 permet en outre
d'obtenir le nou~el avantage suivant:
Jusqu'a présent, il etait imperatif de ne pas
utiliser d'hydrogène de l'unite dans le~lift 19 au moyen du-
quel on remonte le catalyseur des zones 17 aux zones 20 dans
les 3 figures 1,2 et 3. En effet le catalyseur a toujours
tendance, en utilisant de l'hydrogène de l'unite, ~ catalyser
des reactions parasites d'hydrocracking des traces d'hydro-
carbures que peut contenir l'hydrogène de l'unite; cet
~ 24 -
hydrocracking parasite es-t égaleme~t possible dans la figu-
re 3, o~ un compose soufre est injecté, a l'entrée du lift
par la conduite 24, précisément pour calmer par sulfuration
les élements actifs du catalyseur. Or dans le procédé de
la figure 5, la zo~e calme du liEt, au lieu de se trouver
entre deux zones -très chaudes, (qui étaient dans la figure
3, d'une part, le réacteur, en aval, et d'autre part, en amont,
la zone chaude de réduction 26?, se trouve placée entre une
zone 26, relativement froide dans la figure 5, et le réacteur
chaud 29. Cela, ajoute au fait que, dans le lift 19, la
sulfuration est effectuee à température inférieure a 390C,
il en résulte, que dans le procédé selon l'invention, la zone
où pourrait se produire une réaction parasite d'hydrocracking,
se trouve à une temperature insuffisante pour que ce genre
de reaction survienne. Il en résulte, que, bien qu'il ne
soit pas conseillé quand meme d'opérer ainsi de facon perma-
nente, il est possible d'injecter dans la conduite 18, de
la figure 5, non pas de l'hydrogène pur mais de l'hydro~ene
de l'unité, ce qui est exclu dans tout l'art antérieur et
même dans la figure 3. De meme, si la température de trai-
tement a l'hydrogene est suff~samment base (150-290C), il
est possible d'utiliser de l'hydrogene de l'unité dans la
conduite 14 et la zone 15 de la figure 5. Utiliser ainsi
de l'hydrog~ne de l'unité dans la conduite 18, et éven
tuellement dans la conduite 24 comme gaz porteur du composé
soufré et éventuellement dans la conduite 14 est tr8s appré-
cié, notamment, lorsque, pour quelque raison que ce soit,
l'hydrogene pur vient a manquer. Il n'est alors pas néces-
saire d'arrêter llunite, il suffit d'utiliser provisoirement
de l'hydrogene de l'unite, ce qui n'est pas possible dans
l'art antérieur où il faut, par manque d'hydrogene pur,
arrêter toutes les unités en ser~ice.
- 25 -
, , . :' ''. ': . ' ~ ''
La figure 5 montre u~e disposition dans laquelle
la zone de ~égénération et la zone de traitement a l'hydro-
gene 26 du catalyseur régénéré, sont situés a coté des réac-
teurs, nécessitant un dispositif elevateur (lift) 19 pour
remonter le catalyseur regénéré et traite ~ l'hydrogene
au-dessus de la première zone de reaction 29.
Or, on a constate, notamment lorsque les reac-
teurs sont de taille modeste, ou meme lorsqu'ils sont de
grande taille, qu'il est parfois avantageux, dans certains
cas, de réaliser l'invention avec un agencement di~ferent,
explique sur la ~igure 6, dans laquelle la zone de regene~
ration, est disposee au-dessus de la zone de traitement a
l'hydrogène et de la zone de sulfuration, les deux zones
de traitement a l'hydrogène et de sulfurati.on etant, elle-
memes, situees au-dessus de la zone de reaction dans laquelle
on introduit le catalyseur regenere, traite a l'hydrog~ne
puis sulfure. Ce systeme permet de supprimer un lift et
en consequence de reduire les quantites totales de cat~ly-
seur utilisees dans l'unite, d'obtenir plus de souplesse
dans la circulation du catalyseur depuis la zone de re~e
neration jusqu'à l'entree du catalyseur dans le premier réac-
teur.
Sur la figure 6, on utilise 3 réacteurs.
La charge est introduite par la ligne 1, le
four 2, la ligne 3 dans le premier réacteur 29. L'effluent
du premier réacteur est soutiré par la conduite 3Q et est
envoyé a travers le four 37 et la conduite 38 dans le deuxieme
réacteur 42. L'efluent du deuxi~me réacteur est soutiré
~ par la conduite 43 et est envoyé ~ travers le four 50 et la
- 30 conduite 51 dans le troisieme reacteur 55. l'effluent du
troisieme réacteur est soutire par la conduite 56. Le cata-
lyseur neuf, au demarrage de l'unite, est introduit dans
- ~'6 -
le prernier reacteur 29 par une conduite non represer.tee sur
la figure ou avec la catal~seur régénére par une pluralite
de conduites telles que 27 et 28. Le catalyseur chemine
dans le réacteur 29, sous la forme d'un lit mobile.
Le catalyseur est soutiré du réacteur 29 par
une pluralité de conduites telles que 31 et 32 et par la
conduite 33 par lequelle il atteint le pot de li~t 34. Ce
soutirage est effectue en continu, (un syst~me de vannes
n'etant donc pas indispensable), la régulation du debit
d'ecoulement de catalyseur étant assuree par un regla~e
approprie classique par de l'hydrogene pur ou de l'unité,
injecté au niveau de l'appareil 34 par une conduite non
representee sur la figure.
Un debit suffisant de l'unite est envoye pou~
empecher l'entralnement d'une partie de l'effluent reac~
tionnel avec les particules catalytiques. Le catal~seur ~ -
est ensuite entraine en continu du pot de lift 34 ~ers le
deuxième reacteur 42, par tout un dispositif élevateur co~nu,
que dans cette description, on dési~ne par le mot " lift" .
Le fluide du lift est avanta~eusement de l'hydrogene de
recyclage, ou de l'hydrogene produit par l'unité, introduit
par la conduite 35. Le catalyseur entraine ainsi dans le
lift 36, atteint le recipient 39 d'où par une pluralite de
conduites tell~s que 40 et 41, il atteint le deuxième reac-
teur 42 (le récipient 39 et les conduites 40 et 41 peuvent
; éventuellement faire partie integrante du reacteur 42
(c'est-a-dire amenages a l'intérieur meme du xeacteur)).
- Le catalyseur traverse le reacteur 42 sous la
forme d'un lit mobile, est soutire en continu de ce reacteur,
comme pour le premier reacteur 29, par la pluralité de con-
duitestelles que 44 et 45 et atteint le pot de lift 47 par
la conduite 46. Par le li~t 49, a~imente par exemple par
- 26 a -
~7~
de l'hYdrogene de recycla~e par la con.duite 48, ~e cata~y~
seur atteint le récipient 52 d'où par la plural$te de con-
duites telles que 53 et 54, il ~ayne le troisième reac~eur
a lit mobile 55. Le catalyseur est soutire en continu du
troisième reacteur 55 comme pour les premier et deuxieme
reacteurs 29 et 42, par 1a pluralite de conduites 57 et 58~
ce catalyseur use, atteint le pot de li~t 60 par la:conduite
59. Ce catalyseur use est ensuite envoye dans un ba~lon
" accumulateur-decanteuri' 7 au moyen du lift 6 ali~ente
par exemple par de l'hydrogène de recyclage introduit par
- la conduite 61 dans le pot de li~t 60. Le catalyseur use,
atteint à travers le systame de vannes 8 et les conduites
21 et 9, la zone de régénération 10. La regeneration du cata-
lyseur ayant éte effectuée et le catalyseur regenere ayant
ete purge pour eliminer l'oxygène moléculaire, (les di~erses
conduites d'alimentation necessa~res ~ la regeneration et ~
la purge etant conventionnelles, elles n'ont pas eté repre-
sentees), ce catalyseur régénere est en~oye par les ~ignes
:~ 11 et 13 et le systeme de ~annes 12, dans la partie superieu-
re d'une enceinte 15 dans laquelle on introduit de l'hydro~
gène par la conduite 14. Le catalyseur chemine par des moyens
conventionnels, tels que, par exemple, les conduites facul-
tatives 23 et 25, vers la partie inferieure ou ~one 26 de
l'enceinte 15; dans cette xone 26, on réalise, en lit ~ixe
ou en lit mobile, le traitement a l'hydrogène du catalyseur
regenere, au moyen de l'hydrogène introduit par la conduite
14. Cette reduction est ef~ectuee à la temperature que l'on
désire, ici inferieure ~ 450C, comme explique pour la ~igure
5.
Le catalyseur regenere et traite a l'hydrogene
est soutiré de l'enceinte 15 (situee au-dessus du premier
reacteur 29) par la conduite 4 et une ~anne eventuelle 16
- 26 b ~
~7~
et descend en continu dans le ballon ~écepteur 17 au-dessus
du premier ~eacteur 29~ On peut démarrer la réaction de
sulfuration dès cette eslceinte l~, le composé sulfure, éven-
tuellement porté par un courant d~hydrogene, étant introduit
par la conduite 24. Le ca~alyseur contlnue alors ~ descen-
dre en continu à travers les conduites 18 et
. .
5, et ~ventu~llement la va~ne 19, dans le ballon accumulateur 20. Le catal~seur
8'écoule ensuite en continu , sous la forme d'un lit mobile, depuis la zone
20 jusque dans le premier réacteur 29, à travers une pluralité de conduites ou
"jambes" telles que Z7 et 28. Le catalyseur s'écoule sous la forme d'un lit mobile
depuis la sortie de la zone 15, jusqu'au réacteur 29, (les ~ventuelles vannes étant
auvertes ou supprimées) de fason è; assurer une bonne régulation des températures
; de traitement 3 l'hydrog~ne et de sul-furation, et pour que le catalyseur ne soit
pas soumis 3 de brusques veriations de température.
L'excès d'hydrogène au cours du traitement 3 l'hydrogène, peut etre
éliminé par la conduite de désengagement 22.
La sulfuration, qui est faite après l'h~drotraitement 3 l'hydrogène du
catalyseur régénéré, s'effectue ainsi~dans le dispositif de la figure 6~en partie
dans la zone 17 et en partie dans les conduites 18 et 5, éventuellement aussi enpartie dans le ballon 20 et les jambes 27 et 28.
:: .
Les figures 5 et 6 illustrent un procédé caractérisé en ce que le cataly-
seur régénéré, subit avant d'être réintroduit dans les réacteurs, d'abord un trai-
tement à l'hydrogène à une température inférieure à 450 C.
Le traitement à l'hydrogène étant réalisé à température plus basse que
dans les procédés selon l'inventi-on des figures 3 et 4, il s'ensuit qu'en cas de
manque d'hydroyène pur ou purifié, on peut utiliser provisoirement de l'hydrogène
de l'unité, d'une part pour ce traitemen~ 3 l'hydrogène, et d'autre part, oans le
cas de la figure 5, pour remonter ensuite le catalyseur régénéré vers le premierréacteur à l'aide d'un lift dont le fluide moteur est de l'hydrogène, sans craindre
des réactions parasites d'hydrocracking lesquelles provoqueraient des explosionsdans l'appareillage.
Or on a aussi constaté, ~à condition d'opérer le traitement à l'hydrogène
à une température entre 3ZO et 370 C et de préférence voisine dP 350 C, et en
~: effectuant la sulfuration 3 une température inférieure de 70 à 130 C 3 la tempéra-
ture de traitement 3 l'hydrogène, cette ternpérature étant comprise entre ZOO et 2aoo C~
de préférence entre 220 et 280 C, de préférence, voisine de 250 C environ,),
qu'il est maintenant possible d'utiliser de l'hydrogène produit dans l'unité, pour
,
le traitement A l'hydrogene et comme gaz porteur s'il y a
un lift dans l'appareillage (pour entrainer le catalyseur
traite à l'hydrogène vers le sommet du reacteur), pendant
toute la duree de service de l'unite pourvu que l'hydrogene
de l'unite subisse une purification relativement simple,
consistant par exemple a laver l'hydrogane de llunite, dans
une colonne a plateaux, au moyen d'un ef~luent liquide du
reformat. De l'hydrogène de l~unité ainsi purifie sera
appele " hydrogène de l'unité puri~ié" dans la suite de
cette description. En raison des temperatures relativement
basses du traitement a l'hydrog8ne et de la reaction de
sulfuration, un tel hydrogène provenant de l'unite et puri~ -
fie de façon simple non poussée, malgré les impuretes qu'il
contient encore après cette purification simple, ne sera pas
cause d'explosions parasites dues ~ des reactions secondai-
res d'hydrocracking des hydrocarbures qu'il peut contenir,
en effet ces reactions secondaires ne~peuvent se produire
aux temperatures relativement basses utilisees pour le ~-
traitement a l'hydrogene et pour ~a su~furation. Dans les
procédés des figures 1 à 4, ~u l'on effectue le traitement
à l'hydrogene du catalyseur et sa sulfuration, a des tempe- ~ -
ratures relativement ele~ees, genéralement volsines de
celles utilisees dans les reacteurs eux-memes, il etait
donc impératif d'utiliser soit de l'hydrogène pur, soit
éventuellement de l'hydrogène de recyclage ou de l'unité,
; cet hydrogène de recyclage ou le l~unité, nécessitant aupa-
ravant une purification sevère par des méthodes physico-chi-
miques tr~s coûteuses, telles que passage de l'hydrog~ne sur
des tamis moléculaires ou purifications par des méthodes
cryogéniques. Dans les figures 5 et 6, on pouvait utiliser
provisoirement de l'hydrog~ne de recyclage ou de l'unité.
Dans le present procede, illustre ci-dessous
- 28 -
, ., ~
7~
par les figures 7 et 8, on peut utili~er de l'hydxogenP
de l'unite puriie comme expliqué ci~dessus. Comme expllqué
egalement ci-dessus, cet hydrogene dit puriie, ~eut ren
fermer jusqu'~ 10~, en volume, ou mieux 4%, d'hydrocarbures
divers légers tels que l'ethane et le propane. A noter,
comme on a vu précédemment, que le méthane n~est pas consi-
deré comme une impureté et ce ~usqu'a une quantité ~n volume
égale ~ celle de l'hydrogene, ce qui signifierait que dans
ce cas limite, le courant d'hydrogene renfermerait 50% de
,
methane en volume.
'
7~ ~
L'hydrogène ~e l'unité peut donc ê-tre utilisé dans les agencements des
figures 7 et 3 qui illustrent ce perfectionnement, tel quel, non seulement provi-
soirement lorsque les autres sources d'hydrogène font défaut (comme expliqué 3
propos de la figure 5) mais également, après purification simple, comme source
d'hydrogène pendant toute la durée de la réaction de reforming ou de production
d'hydrocarbures aromatiques, pour le -traitement à l'hydrogène du catalyseur
régénéré et, lorsque la zone de régéneratior) est située à c~té du premier réacteur,
comme fluide moteur du lift nécessaire à la remontée du catalyseur régénéré et
traité à l'hydrogène au-dessus du premier réacteur.
Dans les deux figures 7 et 8, on utiliss 3 réacteurs. Dans chacune de
ces 2 figur&s, la charge est introduite par la conduite 1, le four 2, la ligne 3dans le premier reacteur 29. L'effluent du premier réacteur est sou-tiré par la
conduite 30 et est envoyé 3 travers le four 37 et la conduite 38 dans le deuxieme
réacteur 42. L'effluent du deuxième réacteur est soutiré par la conduite 43 et
est envoyé à travers le four 50 et la conduite 51 dans le troisième réacteur 55.L'effluent du troisième réacteur est soutiré par la conduite 56. Le catalyseur neuf, :-
- au démarrage de l'unité, est introduit par une conduite non représentée sur la
figure 8 et représentée, par exemple~ par la conduite 4 sur la figure 7. Le cata- : -
lyseur en provenance, sur les 2 figures 7 et 8, de la zone de régénération 10,
20 pénètre dans le premier réacteur 29 par les conduites 27 et 28 dans lequel il ~ -
chemine sous forme d'un lit mobile. Le catalyseur est soutiré du réacteur 29 parune pluralité de conduites telles que 31 et 32 et par la conduite 33 par laquelle
il atteint le pot de l.ift 34. Ce soutirage est effectué en continu (un système de
vannes n'étant pas indispensable), la régulation du débit d'écoulement de catalyseur
étant assurée par un réglage classique approprié à l'aide d'hydrogène (hydrogènepur ou hydrogène de l'unité~ injecté par une conduite non représentéa sur les
figures 7 et 8 au niveau de la zone 34.
.
-~ Un débit de gaz de l'unité suffisant e.~t envoye pour empêcher l'entrai-
~ nement d'une partie de l'effluent réactionnel avec les particules catalytiques.
: 30 Le catalyseur est ensuite entrainé du pot de lift 34 vers le deuxième réacteur 42
~ par tout dispositif élévateur connu, que dans cette description, on désigne
par le mot i'lift". Le fluide du lift est avantageusement de l'hydrogène de recyrlage
ou de l'hydrogène produit par l'unité, introduit par la conduite 35. Le catalyseur
. '
., ' .
,
,
- 29 -
7~ ~
entrainé ainsi dans le lift 36, atteint le récipient 39 d'ou par une pluralité de
conduites telles que 40 et 41, il atteint le deuxième réacteur 42.(Le récipient
39 et les conduites 40 et 41 peuvent éventuellement faire partie intégrante du
réacteur 42 c est-à-dire peuvent @tre aménagées à l'intérieur même du réacteur).Le catalyseur traverse le réacteur 42 sous la forme d un lit mobile, est soutiréde ce r~acteur, en continu, comme pour le premier réacteur 29, par la pluralit~ de
conduites telles que 44 et 4S et atteint le pot de lift 47 par la conduite 46
Par le lift 49, alimenté par exemple par de l'hydrogène de recyclage
par la conduitr 48, le catalyseur atteint le récipient 52 d'où par la pluralité
de conduites telles que 53 et 54, il gagne le troisième réacteur à lit mobile 55.
La catalyseu.r est soutiré en continu du troisième réacteur 55 comme pour les
premier et deuxième réacteurs 29 et 42, par la pluralité de conduites 57 et 58 ;ce catalyseur usé, atteint le pot de lift 60 par la conduite 59. Ce catalyseur
usé est ensuite envoyé dans un ballon "accumulateur - décanteur" 7 au moyen du
lift 6 alimenté par exemple par de l'hydrogène de recyclage intrcduit par la
conduite 61 dans le pot de lift 60. Ie catalyseur usé, atteint, à travers le
système de vannes 8 et les conduites 21 et 9, la zone de régénération 10. La
régénération et la purge du catalyseur ayant été effectuées dans la zone 10,
le catalyseur atteint par les lignes 11 et 13 et le système:de vannes 12, la
partie supérieure d'une enceinte 15 dans laquelle on introduit de l'hydrogène
de l'unité, purifié, par la conduite 14. Le catalyseur chemine sous la forme
: d'un lit mobile vers la partie inférieure, ou zone 26, de l'enceinte 15 , dans
cette zons 26, on réalise le traitement à l'hydrogène du cat31yseur régénéré,
au moyen de l'hydrogène introduit par la conduite 14. Le catalyseur chemine
dans 26 sous la forme d'un lit mobile.
'~
Dans la figure 7, le catalyseur régénéré et traité à l'hydrogène, est
soutiré en continu de l'enceinte 15 par la conduite 16 et atteint le lift pot - .
(ou pot da lift~ 17 d'où il est entrainé en continu par de l'hydrogène de l'unité,
purifié, introduit par la conduite 18, dans le lift 19, vers un ballon récepteur20 situé, sur la figure 7, au-dessus du premier réacteur 29. De ce ballon récep-teur 20, le catalyseur s'écoule ensuite en continu sous la forme d'un lit mobile,
à travers une pluralité ds conduites ou "jambes" telles que 27 et 28 vers le
pramier réacteur 29. La sulfuration qui est faite après l'hydrogénation du
catalyseur régénéré est e,fectuée en partie dans le pot de lift 17 et en partie
,' ' .
- 30 -
dans le lift 19, éventuellement aussi en partie dans le ballon ZO et les jambe3
27 et 28. Le composé soufré, et éventuellement de l'hydrogène (de préférence de
l'hydrogène de l'unité, purifié) qui sert de gaz porteur au composé soufré, est
introduit dans le pot de lift 17 par la conduite 24.
Le cheminement du catalyseur dans les zones 15, 17 et 20, dans le lift
l9 et dans les conduites de transfert de ce catalyseur, est effectué en continu
pour assurer une bonne régulation des températures du traitement à l'hydrogène et
de la sulfuration et pour évi-ter de soumettre le catalyseur ~ de brusques variations
de température.
'.
L'excès d'hydroyène au cours du traitement à l'hydrogène, peut être -~
éliminé par la conduite de désengagement 22.
Dans la figure 8, le catalyseur régéneré et traité à l'hydrogène est
soutiré en continu de l'enceinte 15 (située au-dessus du premier réacteur 29)
par la conduite 4 et une vanne ~ventuelle 16 et descend en continu dans le ballon
récepteur 17 situé au~dessus du premier réacteur 29. On peut d~marrer la réaction
de sulfuration dès cette enceinte 17, le composé sulfuré, éventuellement porté
par un courant d'hydrogène (de l'unité, purifié), étant introduit par l~ conduite
j 24. Le catalyseur continu alors à descendre en continu ~ travers les conduites
1B et 5, et éventuellement la vanne 19, dans le ballon accumulateur 20. Le cata-ZO lyseur s'écoule ensuite en continu, sous la forme d'un lit mobile, depuis la zone
20 jus~ue dans le premier réacteur 29, à travers une pluralité de conduites ou
"jambes" telles qus 27 et 28. Le catalyseur s'écoule sous la forme d'un lit mooile
depuis la zone 15, jusqu'au réacteur Z9, (les éventuelles vannes étant ouvertes
ou supprimées~ pour assurer une bonne régulation des températures du traitement à
l'hydrogène et de la sulfuration et pour soumettre le catalyseur à des variations
de température progressives et non brutales.
L'excès d'hydrogène au cours du traitement à l'hydrogène, peut être
éliminé par la conduite de désengagement 22.
~ ' ' .
Dans la figure 8, la sulfuration, qui est faite après l'hydrotraitement
à l'hydrogène du cat31yseur régénéré, s'effectue en partie dans la zone 17 et en
partie dans les conduites 18 et 5, éventuellement aussi en partie dans le ballon
20 et les jambes 27 et 28.
., .
'
9 ~1~
Dans les deLIx figures 7 et 8, l'hydrogène zn provsnance de l'unité, et
purifié, introduit par les 2 conduites 1~ de ces 2 figures, peut etre chauffé, soit
per une partie au moins de la charge ou d'un effluent réactionnel, soit par un four
indépendant. (Sur la figure 7, on a représenté un four S, destiné au chauffage de
l'hydrogène introduit par la conduite 14)
Dans les deux figures 7 et 0, l'hydrogène de l'unité, purifié, pénètre
d/llS 13 zone 15, par la conduite 14, située dans la partie supérieure de la zone
15, l'hydrogene en exces étant soutiré par la conduite de désengagement 22, située
dens la partie inférieure de la zone 15. On a constaté, qu'il peut être avantageux, -'
(les conduites 14 et 22 étant alors supprimées) d'introduire l'hydrogène de l'unité,
purifié, par une conduite 23, située dans la partie inférieure de la zone 15, l'hydro-
gène en excès étant soutiré par la conduite de désengagement 25, située dans la
partie supérieure de l'enceinte 15. En opérant ainsi, avec un courant d'hydrog~ne
cheminant à contrecourant du catalyseur 3 traiter, d'une yart on assure un meilleur
contact entre l'hydrogène et les particules du catalyseur, (surtout dans la partie
;~ 25 de la zone 15 qui est plus étroite que la partie supérieure de l'enceinte 15),
et d'autre part en opérant ainsi, on utilise moins dlhydrogène qu'en travaillantà co-courant.
! :
Le système à contre courant permet en outre, par r~glage du débit d'hydro-
gène, de régleI plus aisément le débit de catalyseur à l'intérieur de la zone 15.
A noter que le catalyseur usé outiré par la conduite S9, sur les deux
figures 7 e+ 8, du dernier réacteur SS, ren~erme des traces d'hydrocarbures et des
traces de soufre, ou composés soufr~s ; ces diverses traces, ne sont pas souhaita-
bles dans la zone de régénération 10 (les hydrosarbures augmentent le taux de
combustion et le soufre empoisonne le catalyseur1. On a trouvé qu'il ~tait avanta-
geux de nettoyer le catalyseur usé, stocké dans la zone 7, par un balayage réalisé
à l'aide d~une partie au moins du débit de l'hyd_ogène de la ligne 14 thydrogènede l'unité, purifié). Ce balayage peut etre réalisé avant le pa sage du catalyseur
de la zone 7 3 la zone 10 pendant le transfert du cstalyseur de la zone 7 à la
zone 10.
'
Dans les figures 3 à 8, selon l'invention, le catalyseur régénéré peut
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subir la réduction ou le traitement 3 l'hydrogene dan3 les zones 15 de ce3
figures, soit sous la forme d~un lit fixe, soit sur 10 forme d'un lit mobile.
DB préf~rence les zones 15 sont de type 3 lit mobile pour assurer une meilleure
continuité dans le cheminement du catalyseur. Dens ce cas, pour ne pas surcharger
les figures, celles-ci ne montrent pDS les vannes ou réc:ipients annexes neces3aires,
par axemple dans le cas o~ la regénération est effectuée en lit fixe, pour transfor-
mer le soutirage néc~ssairement périodique de la zone de régénération en une ali-
mentation continue dans la zone de réduction ou de traitement à l'hydrogène. De
m~me si la réduction ou le traitement à l'hydrogène du catalyseur régénéré est
effectué en lit fixe, dans les zones 15 des figures, ces figures ne montrent pasles dispositifs annexes nécessaires pour faire cheminer en continu le catalyseurdepuis sa sortie d'une zone 15 vers la zone de sulfwration.
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