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WO 2014/096592 1 PCT/FR2013/052795
PROCEDE DE DESASPHALTAGE SELECTIF DE CHARGES LOURDES
Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine de la purification de pétrole brut.
Plus
particulièrement, la présente invention concerne un nouveau procédé de
désasphaltage sélectif d'une charge lourde, notamment de résidus de pétrole
brut,
par extraction liquide/liquide.
Art antérieur
Les résidus de pétrole brut contiennent des structures moléculaires telles que
des
résines, des maltènes et des asphaltènes, des produits aromatiques
polyaromatiques, des produits organiques de poids moléculaire élevé, riches en
hétéroatomes S, N et 0 auxquels sont complexés des métaux comme le nickel, le
vanadium... Ces structures moléculaires présentent des inconvénients majeurs
lors
des procédés de raffinage. En effet, les performances des procédés de
valorisation
et de conversion se heurtent à des limitations qui sont principalement régies
par la
présence de ces structures moléculaires dites réfractaires.
Le plus souvent, les résidus de pétrole brut sont soumis à un traitement
préalable de
désasphaltage bien connu de l'homme du métier. Le principe du désasphaltage
repose sur une séparation par précipitation d'un résidu pétrolier en deux
phases: i)
une phase dite "huile désasphaltée", encore appelée "matrice huile" ou "phase
huile"
ou DAO (De-Asphalted OH selon la terminologie anglo-saxonne) qui est
valorisable
au moyen de divers procédés de raffinage; et ii) une phase dite "asphalte" ou
parfois
"pitch" (selon la terminologie anglo-saxonne) contenant les structures
moléculaires
réfractaires décrites ci-dessus. L'asphalte, de par sa qualité médiocre et son
état
variable qui peut passer d'une phase solide, puis pâteuse et enfin liquide
selon les
conditions de température, est un produit pénalisant pour les schémas de
raffinage
qu'il convient de minimiser.
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Ce désasphaltage appelé dans la suite du texte désasphaltage classique est
généralement mis en oeuvre à l'aide d'un solvant de type paraffinique. Par
exemple,
les brevets US 4,305,812 et US 4,455,216 décrivent un désasphaltage sous forme
d'une extraction à contre-courant dans une colonne avec plusieurs solvants de
polarité croissante injectés à différentes hauteurs de la colonne.
Le brevet US 7,857,964 décrit l'impact de la nature du solvant paraffinique
utilisé
dans un procédé de désasphaltage sur les performances en hydrotraitement des
résidus.
Le brevet US 2008/149534 traite d'un procédé de désasphaltage en cascade,
notamment en deux étapes. Un premier solvant paraffinique à 5 ou 7 atomes de
carbone (05 ou 07) est utilisé pour extraire l'asphalte. L'huile desasphaltée
DAO
recueillie est ensuite traitée avec un autre solvant paraffinique contenant
moins de
carbone (C3 ou 04) pour séparer une fraction comprenant les résines de la
matrice
huile.
Les solutions proposées dans l'art antérieur sont toutes basées sur un
désasphaltage classique qui, de par son principe, présente des limitations en
termes
de rendement et de flexibilité par rapport à la valorisation envisagée pour
les résidus
de pétrole. L'utilisation de solvants ou de mélange de solvants de type
paraffinique
dans le désasphaltage classique soufre d'une limitation du rendement en huile
désasphaltée DAO, ledit rendement augmentant avec le poids moléculaire du
solvant
(jusqu'au solvant C6/07) puis plafonnant à un seuil propre à chaque charge et
chaque solvant.
L'objet de la présente invention est de remédier aux limitations précitées du
désasphaltage classique en mettant en oeuvre un procédé de désasphaltage
sélectif
permettant d'aller au-delà du seuil de dépendance au solvant paraffinique
utilisé. La
solution proposée permet d'ajuster les propriétés de la charge de résidus en
amont
de sa valorisation tout en maximisant le rendement final en huile désasphaltée
DAO.
3
La demanderesse propose un procédé de désasphaltage sélectif d'une charge
lourde par
extraction liquide/liquide en une étape dans un milieu d'extraction, ladite
extraction étant
réalisée au moyen d'un mélange d'au moins un solvant polaire et d'au moins un
solvant
apolaire, les proportions dudit solvant polaire et dudit solvant apolaire
étant ajustées
selon les propriétés de la charge et le rendement en asphalte souhaité, ledit
procédé
étant réalisé dans des conditions de température et de pression définies pour
le mélange
de solvants.
Objet de l'invention
La présente invention concerne un procédé de désasphaltage sélectif d'une
charge
lourde par extraction liquide/liquide en une étape dans un milieu
d'extraction, ladite
extraction étant réalisée au moyen d'un mélange d'au moins un solvant polaire
et d'au
moins un solvant apolaire, de manière à obtenir une phase asphalte et une
phase huile
desasphaltée DAO, les proportions dudit solvant polaire et dudit solvant
apolaire du
mélange de solvant étant ajustées selon les propriétés de la charge et le
rendement en
asphalte souhaité, ledit procédé étant mis en oeuvre dans les conditions
subcritiques
pour le mélange de solvants à une température de l'ordre 100 à 310 C et à une
pression
comprise entre 0,1 à 6 MPa.
Le solvant polaire utilisé est choisi parmi les solvants aromatiques purs ou
napthéno-
aromatiques, les solvants polaires comportant des hétéro-éléments, ou leur
mélange ou
des coupes riches en aromatiques telles des coupes issues du FCC (Fluid
Catalytic
Cracking), des coupes dérivées du charbon, de la biomasse ou de mélange
biomasse/charbon ; le solvant apolaire utilisé comprend un solvant composé
d'hydrocarbure(s) saturé(s) comprenant un nombre de carbone supérieur ou égal
à 2, de
préférence compris entre 2 et 9, et la proportion de solvant polaire dans le
mélange de
solvant polaire et de solvant apolaire est compris entre 1 et 85%.
Avantageusement selon l'invention, la proportion de solvant polaire dans le
mélange de
solvant polaire et de solvant apolaire est comprise entre 0,1 et 99,9%.
Avantageusement selon l'invention, le rapport de volume du mélange de solvants
polaire
et apolaire sur la masse de la charge est compris entre 1/1 et 10/1, exprimé
en litres par
kilogrammes.
Date Reçue/Date Received 2020-04-09
4
Avantageusement selon l'invention, l'huile désasphaltée DAO extraite avec au
moins en
partie le mélange de solvant polaire et apolaire lors de l'étape d'extraction
est soumise à
une étape de séparation dans laquelle l'huile désasphaltée DAO est séparée du
mélange
de solvants dans des conditions supercritiques ou subcritiques.
Description des figures
La figure 1 représente un schéma de désasphaltage intégrant le procédé de
désasphaltage sélectif selon l'invention.
La figure 2 représente un schéma de désasphaltage intégrant le procédé de
désasphaltage sélectif selon l'invention dans lequel on utilise un fluxant
dont le point
d'ébullition est inférieur ou égal au point d'ébullition du solvant polaire du
solvant selon
l'invention.
La Figure 3 représente un graphique de l'évolution du rendement en huile
désasphaltée
DAO en fonction de la nature du solvant précipitant pour la charge RA AM/RSV
AL dans
les conditions de désasphaltage classique et dans les conditions selon
l'invention.
Description détaillée de l'invention
Dans la suite du texte et dans ce qui précède, l'expression "mélange de
solvants selon
l'invention" est entendue comme signifiant un mélange d'au moins un solvant
polaire et
d'au moins un solvant apolaire selon l'invention.
Le procédé selon l'invention est réalisé en une étape et comprend la mise en
contact de
la charge lourde à désasphalter avec un mélange d'au moins un solvant polaire
et d'au
moins un solvant apolaire dans un milieu d'extraction. Les proportions de
solvant polaire
et apolaire sont ajustées d'une part selon les propriétés de la charge et le
degré
d'extraction d'asphalte souhaité et d'autre part selon les schémas et procédés
ultérieurs
de valorisation envisagés tels que l'hydrocraquage,
Date Reçue/Date Received 2020-04-09
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l'hydrotraitement, l'hydroconversion, le craquage catalytique, le craquage
thermique,
Le procédé selon l'invention est un procédé de désasphaltage sélectif qui
permet
d'aller plus loin dans le maintien de la solubilisation dans la matrice huile
de tout ou
partie des structures moléculaires dites réfractaires. Il permet d'aller plus
loin dans le
maintien de la solubilisation dans la matrice huile de tout ou partie des
structures
polaires des résines lourdes et des asphaltènes qui sont les principaux
constituants
de la phase asphalte. L'invention permet ainsi de choisir quel type de
structures
polaires restent solubilisées dans la matrice huile. Par conséquent, le
procédé de
désasphaltage sélectif selon l'invention permet de n'extraire sélectivement de
la
charge qu'une partie de cet asphalte, c'est à dire les structures les plus
polaires et
les plus réfractaires dans les procédés de conversion et de raffinage.
L'asphalte extrait selon le procédé de l'invention correspondant à l'asphalte
ultime
composé essentiellement de structures moléculaires polyaromatiques et/ou
hétéroatomiques réfractaires. Le rendement en asphalte est corrélée au
rendement
en huile DAO par la relation suivante:
Rendement en asphalte = 100-[rendement en huile DAO]
Conformément à l'invention, la charge utilisée est choisie parmi les charges
d'origine
pétrolière de type pétrole brut, ou une fraction résiduelle issue de pétroles
bruts
comme un résidu atmosphérique ou un résidu sous vide issu de brut dit
conventionnel (degré API>20 ), de brut lourd (degré API compris entre 10 et
200) ou
de brut extra lourd (degré API<10 ). Ladite charge peut être également une
fraction
résiduelle issue de toute étape de prétraitement, comme par exemple, un
hydrocraquage, un hydrotraitement ou un craquage thermique d'un de ces bruts
ou
d'un de ces résidus atmosphériques ou d'un de ces résidus sous vide. Ladite
charge
peut être également une fraction résiduelle issue de la liquéfaction directe
de
charbon (résidu atmosphérique ou sous vide) avec ou sans hydrogène, avec ou
sans
catalyseur, quelque soit le procédé utilisé ou encore une fraction résiduelle
issue de
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la liquéfaction directe de la biomasse ligno-cellulosique seule ou en mélange
avec du
charbon et/ou une fraction pétrolière résiduelle, avec ou sans hydrogène, avec
ou
sans catalyseur, quelque soit le procédé utilisé.
Le procédé selon l'invention peut-être réalisé dans une colonne d'extraction
ou
extracteur, de préférence dans un mélangeur-décanteur. Le procédé selon
l'invention
est réalisé par extraction liquide/liquide en une étape. De préférence, le
mélange de
solvants selon l'invention est introduit dans la colonne d'extraction ou un
mélangeur-
décanteur, à deux niveaux différents.
Selon le procédé de l'invention, l'extraction liquide/liquide est mise en
uvre en
conditions subcritiques pour ledit mélange de solvants, c'est-à-dire à une
température inférieure à la température critique du mélange de solvants. La
température d'extraction est avantageusement comprise entre 50 et 350 C, de
préférence entre 90 et 320 C, de manière plus préférée entre 100 et 310 C, de
manière encore plus préférée entre 120 et 310 C, de manière encore plus
préférée
entre 150 et 310 C et la pression est avantageusement comprise entre 0,1 et 6
MPa,
de préférence entre 2 et 6 MPa.
Le rapport de volume du mélange de solvants selon l'invention (volume de
solvant
polaire+volume de solvant apolaire) sur la masse de charge est généralement
compris entre 1/1 et 10/1, de préférence entre 2/1 à 8/1 exprimé en litres par
kilogrammes.
Le mélange de solvants de désasphaltage sélectif selon l'invention est un
mélange
d'au moins un solvant polaire et d'au moins un solvant apolaire.
Le solvant polaire utilisé dans le procédé selon l'invention peut être choisi
parmi les
solvants aromatiques purs ou napthéno-aromatique, les solvants polaires
comportant
des hétéro-éléments, ou leur mélange. Le solvant aromatique est
avantageusement
choisi parmi les hydrocarbures monoaromatiques, de préférence le benzène, le
toluène ou les xylènes seuls ou en mélange; les diaromatiques ou
polyaromatiques;
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les hydrocarbures naphténo-hydrocarbures aromatiques tels que la tétraline ou
l'indane; les hydrocarbures aromatiques hétéroatomiques (oxygénés, azotés,
soufrés) ou tout autre famille de composés présentant un caractère plus
polaire que
les hydrocarbures saturés comme par exemple le diméthylsulfoxyde (DMSO), le di-
méthyl le formamide (DMF), le tetrahydrofurane (THF). Le solvant polaire
utilisé dans
le procédé selon l'invention peut être une coupe riche en aromatiques. Les
coupes
riches en aromatiques selon l'invention peuvent être par exemple des coupes
issues
du FOC (Fluid Catalytic Cracking) telles que l'essence lourde ou le LCO (LCO
(light
cycle oil). Citons également les coupes dérivées du charbon, de la biomasse ou
de
mélange biomasse/charbon avec éventuellement une charge pétrolière résiduelle
après conversion thermochimique avec ou sans hydrogène, avec ou sans
catalyseur.
De manière préférée, le solvant polaire utilisé est un hydrocarbure
monoaromatique
pur ou en mélange avec un hydrocarbure aromatique.
Le solvant apolaire utilisé dans le procédé selon l'invention est de
préférence un
solvant composé d'hydrocarbure(s) saturé(s) comprenant un nombre de carbone
supérieur ou égal à 2, de préférence compris entre 2 et 9. Ces solvants sont
utilisés
purs ou en mélange (par exemple: mélange d'alcanes et /ou de cycloalcanes ou
bien
de coupes pétrolières légères type naphta).
Avantageusement selon le procédé de l'invention, le point d'ébullition du
solvant
polaire du mélange de solvants selon l'invention est supérieur au point
d'ébullition du
solvant apolaire.
Combinée aux conditions de température et de pression de l'extraction selon
l'invention, la variation de la proportion entre le solvant polaire et
apolaire constitue
une véritable clef de réglage du procédé de désasphaltage sélectif selon
l'invention.
Pour une charge donnée, plus la proportion et/ou la polarité intrinsèque du
solvant
polaire dans le mélange de solvant est importante, plus le rendement en huile
désasphaltée est important, une partie des structures polaires de la charge
restant
solubilisées et/ou dispersées dans la phase huile DAO. La diminution de la
proportion de solvant polaire dans le mélange a pour effet l'augmentation de
la
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quantité de phase asphalténique recueillie. Ainsi, le procédé selon
l'invention permet
d'extraire sélectivement et ce quelle que soit la charge, une fraction
d'asphalte dite
ultime, enrichie en impuretés et en composés réfractaires à la valorisation,
tout en
laissant solubilisée dans la matrice huile au moins une partie des structures
polaires
des résines lourdes et des asphaltènes les moins polaires non réfractaires
lors de la
valorisation.
Selon l'invention, la proportion de solvant polaire dans le mélange de solvant
polaire
et de solvant apolaire est comprise entre 0,1 et 99,9%, de préférence entre
0,1 et
95%, de manière préférée entre 1 et 95%, de manière plus préférée entre 1 et
90%,
de manière encore plus préférée entre 1 et 85%, et de manière très préférée
entre 1
et 80%.
La proportion de solvant polaire dans le mélange de solvant polaire et
apolaire est
fonction de la sélectivité souhaitée c'est-à-dire du rendement en huile
désasphaltée
DAO désiré. Ceci dépend des objectifs du schéma de procédés dans lequel est
intégré le procédé selon l'invention et du marché visé
La proportion de solvant polaire dans le mélange de solvant polaire et
apolaire est
également fonction de la nature de la charge, les structures moléculaires
composant
une charge variant d'une charge à une autre. Toutes les charges ne présentent
pas
un caractère réfractaire identique. Le taux d'asphalte à extraire n'est pas
forcément
le même en fonction de la nature de la charge.
La nature de la charge, dépend également de son origine : pétrolière, issue du
charbon ou de la biomasse.
Selon le procédé de l'invention, l'huile désasphaltée DAO extraite avec au
moins en
partie le mélange de solvants selon l'invention lors de l'étape d'extraction
peut être
avantageusement soumise à une étape de séparation dans laquelle l'huile
désasphaltée DAO est séparée du mélange de solvants selon l'invention ou au
moins une étape de séparation dans laquelle l'huile désasphaltée DAO est
séparée
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uniquement du solvant apolaire, dans des conditions de solvant supercritiques
ou
subcritiques pour le mélange de solvants, de manière préférée dans des
conditions
supercritiques. A l'issue de cette étape, l'huile désasphaltée DAO est de
préférence
envoyée dans un stripper avant d'être récupérée. Le mélange de solvants
polaire et
apolaire est avantageusement recyclé après séparation et la proportion
apolaire/polaire est vérifiée en ligne et réajustée au besoin via des bacs
d'appoint
contenant individuellement les solvants polaire et apolaire.
La phase asphalte (ou l'asphalte) séparée de l'étape d'extraction selon
l'invention est
de préférence à l'état liquide et est généralement diluée au moins en partie
avec une
portion du mélange de solvants selon l'invention, dont la quantité peut aller
jusqu'à
200%, de préférence entre 30 et 80% du volume d'asphalte soutiré. L'asphalte
extrait
avec au moins en partie le mélange de solvants polaire et apolaire à l'issue
de l'étape
d'extraction peut être mélangé avec au moins un fluxant de manière à être
soutirée
plus facilement. Le fluxant utilisé peut être tout solvant ou mélange de
solvant
pouvant solubiliser ou disperser l'asphalte. Le fluxant peut être un solvant
polaire
choisi parmi les hydrocarbures monoaromatiques, de préférence le benzène, le
toluène ou le xylène; les diaromatiques ou polyaromatiques; les hydrocarbures
naphténo-hydrocarbures aromatiques tels que la tétraline ou l'indane; les
hydrocarbures aromatiques hétéroatomiques; les solvants polaires à poids
moléculaire correspondant à des températures d'ébullition comprises par
exemple
entre 200 C et 600 C telles que un LCO (light cycle oil de FOC), un HCO (Heavy
cycle oil de FOC), slurry de FCC, HCGO (heavy coker gas-oil), ou un extrait
aromatique ou une coupe extra-aromatique extraite d'une chaine huile, les
coupes
VGO issues d'une conversion de fractions résiduelles et/ou de charbon et/ou de
biomasse.
Le rapport de volume de fluxant sur la masse de l'asphalte est déterminé de
manière
à ce que le mélange puisse être facilement soutiré.
Selon une première variante du procédé selon l'invention, lorsque le point
d'ébullition
du solvant polaire du mélange de solvant selon l'invention est inférieur au
point
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d'ébullition du fluxant, la phase asphalte en mélange avec le fluxant et au
moins en
partie le solvant selon l'invention sont avantageusement soumises à une étape
de
séparation dans laquelle le solvant selon l'invention est séparé d'un mélange
de la
phase asphalte et du fluxant. Avantageusement, le solvant selon l'invention
obtenu à
l'issue de cette étape est recyclé à l'étape d'extraction du procédé selon
l'invention,
de préférence en mélange avec le solvant séparé de l'huile désasphaltée DAO.
Le mélange de la phase asphalte et du fluxant séparé peut être soumise à une
étape
de séparation dans laquelle la phase asphalte est au moins en partie séparée
du
fluxant. Avantageusement, le fluxant obtenu à l'issue de cette séparation est
recyclé
dans le procédé selon l'invention pour le soutirage de l'asphalte dans l'étape
d'extraction selon l'invention.
Selon une seconde variante du procédé de l'invention, lorsque le point
d'ébullition du
solvant polaire du mélange de solvants selon l'invention est supérieur ou égal
au
point d'ébullition du fluxant, la phase asphalte en mélange avec le fluxant et
au moins
en partie le mélange de solvants selon l'invention sont avantageusement
soumises à
une étape de séparation préalable dans laquelle la phase asphalte est séparée
du
fluxant et du mélange de solvants selon l'invention. Une fois la phase
asphalte
séparée, le mélange du fluxant et des solvants provenant du mélange de
solvants
selon l'invention est avantageusement soumise à une étape de séparation dans
laquelle on sépare le fluxant, le solvant polaire, le solvant apolaire
individuellement.
Selon la seconde variante du procédé selon l'invention, ledit fluxant séparé
est
avantageusement recyclé dans le procédé selon l'invention pour le soutirage de
l'asphalte dans l'étape d'extraction selon l'invention.
Selon la seconde variante du procédé selon l'invention, le solvant polaire et
le
solvant apolaire séparés du fluxant sont recyclés à l'étape d'extraction du
procédé
selon l'invention après avoir été individuellement renvoyés dans des bacs
d'appoint
placés en amont de l'étape d'extraction. Ces bacs sont utilisés comme
réservoir pour
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constituer le mélange de solvants polaire et apolaire mis en oeuvre dans le
l'étape
d'extraction selon l'invention ou pour en ajuster les proportions.
Le procédé selon l'invention présente l'avantage de permettre une amélioration
considérable du rendement en huile désasphaltée DAO sur toute une gamme jusque
là inexplorée par le désasphaltage classique. Pour une charge donnée dont le
rendement en huile désasphaltée DAO obtenu est plafonné à 75% (extraction au
normal heptane), le désasphaltage sélectif selon l'invention permet de couvrir
par
ajustement de la proportion solvant polaire et de solvant apolaire la gamme 75-
99,9% de rendement en huile désasphaltée DAO.
Le rendement en huile désasphaltée DAO selon l'invention quel que soit la
charge
est avantageusement compris 50 et 99,9%, de préférence entre 75 et 99,9%, de
manière plus préférée entre 80 et 99,9%.
Le procédé selon l'invention, de par sa sélectivité et sa flexibilité, permet
l'obtention
d'une fraction asphalte avec un rendement en asphalte pouvant être largement
plus
bas que celui pouvant être obtenu par un procédé de désasphaltage classique
pour
une charge donnée. Ledit rendement en asphalte est avantageusement compris
entre 1 et 50%, de préférence entre 1 et 25%, de manière plus préférée entre 1
et
20%.
La présente invention présente l'avantage d'un gain double à savoir : i) une
amélioration des propriétés des charges initiales permettant une valorisation
plus
aisée et plus performante tout en ii) limitant de manière contrôlée le
rendement en
asphalte.
Description des figures
Selon un mode de réalisation décrit dans la figure 1, la charge (1)
préalablement
chauffée à l'aide de fours et/ou d'échangeurs (non représentés) est introduite
dans
un extracteur (13) telle qu'une colonne d'extraction, de préférence un
mélangeur-
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décanteur. Le mélange de solvant polaire (3) et de solvant apolaire (2) est
réalisé en
amont dans un mélangeur (10) alimenté par deux bacs d'appoint remplis chacun
séparément de solvant polaire (bac 4) et de solvant apolaire (bac 5). Le
mélange de
solvants est de préférence introduit dans l'extracteur (13) à deux niveaux
différents.
Au moins une partie du mélange de solvants est envoyée par la conduite 11 en
mélange avec la charge introduite dans l'extracteur (13) par la conduite 1. Au
moins
une autre partie du mélange de solvants est envoyée directement dans
l'extracteur
(13) par la conduite 12 dans lequel l'extraction est réalisée dans des
conditions selon
l'invention définies plus haut.
A l'issue de l'étape d'extraction, l'huile désasphaltée DAO extraite en
mélange avec
au moins en partie du mélange de solvants selon l'invention est envoyée par la
conduite 15 vers un séparateur (17) dans lequel l'huile désasphaltée DAO est
séparée du solvant selon l'invention (25). Ledit mélange est avantageusement
séparé dans le séparateur en conditions supercritiques ou subcritiques.
L'huile
désasphaltée DAO est ensuite de préférence envoyée dans une unité ou colonne
de
strippage (21) par la conduite 20, avant d'être récupérée par la conduite 23.
Le
solvant issu du stripper est envoyé vers la ligne 27 par la conduite 24.
Selon la figure 1, l'asphalte contenant également le mélange de solvants selon
l'invention est soutiré de l'extracteur (13) sous forme d'un mélange liquide
ou sous
forme d'un solide dispersé à l'aide d'un fluxant envoyé par la conduite 14. Le
mélange d'asphalte, de solvant selon l'invention et de fluxant est ensuite
envoyé par
la conduite 16 vers un séparateur ou une colonne de stripage (18) dans lequel,
lorsque le point d'ébullition du solvant polaire du mélange de solvants selon
l'invention est inférieur à celui du fluxant, l'asphalte et le fluxant sont
séparés du
solvant selon l'invention. L'asphalte et le fluxant sont récupérés par la
conduite 19 et
le solvant selon l'invention est envoyé vers la ligne 27 par la conduite 26.
Le solvant issu des séparateurs (17,18) et du stripper (21) est
avantageusement
recyclé en interne au procédé d'extraction par la ligne (27). La composition
du
mélange de solvants polaire et apolaire est de préférence vérifiée en ligne
par un
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densimètre ou un réfractomètre (28). Les proportions de solvant polaire et de
solvant
apolaire sont, au besoin, réajustées avec un appoint de solvant polaire et de
solvant
apolaire respectivement acheminés des bacs d'appoint 4 et 5 par les conduites
6 et
7. Le mélange ainsi réajusté est avantageusement homogénéisé dans un mélangeur
de type statique (29) avant d'être envoyé dans le mélangeur (10).
La figure 2 représente un schéma de réalisation du procédé selon l'invention
dans
lequel le point d'ébullition du solvant polaire du mélange de solvant selon
l'invention
est supérieur ou égal au point d'ébullition du fluxant. Dans ce cas,
l'asphalte est
avantageusement séparé en amont du mélange de solvants selon l'invention et du
fluxant avant de séparer chacun des solvants polaire et apolaire du fluxant
pour un
recyclage optimum. La figure 2 comporte la même légende que celle de la figure
1 à
l'exception de la partie concernant la séparation du solvant selon
l'invention, de
l'asphalte et du fluxant.
Ainsi selon la figure 2, le mélange d'asphalte, de solvant selon l'invention
et de
fluxant séparé de l'extracteur (13) est envoyé par la conduite 16 vers un
séparateur
(31) dans lequel l'asphalte est séparé et récupéré par la conduite 32. Le
solvant
selon l'invention et le fluxant issus du séparateur (31) sont ensuite envoyés
dans un
séparateur (34) par la conduite 33 dans lequel le fluxant, le solvant polaire
et le
solvant apolaire sont individuellement séparés respectivement par les
conduites 37,
35 et 36. Le solvant polaire et le solvant apolaire sont renvoyés
respectivement dans
les bacs d'appoint 4 et 5 (conduites 35, 36). Le fluxant séparé du séparateur
(34) est
renvoyé par la conduite 37 vers la ligne 14 d'alimentation en fluxant.
La nécessité du recyclage du fluxant peut dépendre du schéma de valorisation
de
l'asphalte sélectionné, c'est-à-dire, la valorisation de l'asphalte fluxé ou
non fluxé.
Avantageusement selon le procédé de l'invention, l'extraction de l'asphalte
peut être
opérée de différentes manières.
CA 02890371 2015-05-05
WO 2014/096592 14 PCT/FR2013/052795
Dans un mode de réalisation, l'asphalte est extrait en batch sous forme solide
via
deux ballons en parallèle comme dans le système de récupération du coke
(delayed
coker selon la terminologie anglo-saxonne). L'asphalte est accumulé
alternativement
dans les ballons et récupéré mécaniquement par ouverture des capacités.
Un autre mode de réalisation consiste à solidifier l'asphalte par floculation
dans de
l'eau. L'asphalte recueilli est ainsi prêt au transport et/ou au stockage.
Dans autre mode de réalisation du procédé de l'invention, l'asphalte est
soutiré de
l'extracteur en mode slurry. L'asphalte solide est alors véhiculé par un
fluide différent
du solvant et du fluxant. La séparation de l'asphalte dudit fluide est
effectuée par
filtration. On utilise avantageusement au moins un fluide développant un
pouvoir
solvant de l'asphalte en conditions supercritiques. La séparation de
l'asphalte et du
fluide se fait par la suite en se plaçant avantageusement dans des conditions
subcritiques ou supercritiques.
Exemples
On utilise une charge composée de 70% poids de résidu atmosphérique Arabian
medium et de 30% poids de résidu sous vide Arabian light (RA AM/RSV AL) avec
les
caractéristiques suivantes:
Densité 15/4 0,991
Soufre ( /0 masse) 3,91
Carbone Conradson ( /0) 14,3
Asphaltes 07 ( /0 masse) 6,1
Asphaltes C5 (83/0 masse) 11,3
Ni (ppm) 24,7
V (ppm) 80,4
L'expérimentation a été effectuée au laboratoire.
CA 02890371 2015-05-05
WO 2014/096592 15 PCT/FR2013/052795
La charge est soumise à un désasphaltage selon les conditions suivantes
Système Mélangeur-décanteur
Rapport solvant/charge (v/m) 5/1
Solvants testés nC5
nC7
nC7/toluène (m/m): 95/5; 90/10; 85/15;
75/25.
Temps d'agitation 1 heure
Température à reflux selon le solvant (comprise entre 90
et 115 C)
Pression atmosphérique
Décantation 1 heure
Rendement massique
Rendements en huile désasphaltée DAO obtenus
L'évolution du rendement en huile désasphaltée DAO en fonction de la nature du
solvant précipitant est illustrée dans la figure 3. Dans le cas d'un solvant
comprenant
100% de molécules paraffiniques avec un nombre de carbone inférieur ou égal à
7,
le rendement en huile désasphaltée DAO plafonne pour la charge utilisée à 94%.
Ce
pourcentage correspond au domaine du désasphaltage classique. L'ajout de
solvant
polaire dans le solvant permet d'aller au-delà de ce seuil. En faisant varier
le rapport
volumique solvant polaire sur le solvant apolaire, des rendements en huile
désasphaltée DAO compris entre 94 et 99,9% sont obtenus dans les conditions
selon l'invention, par conséquent les rendements en asphalte compris entre 0,1
et
6% sont obtenus.
