Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
2160652
La présente invention concerne un procédé et une installation pour la
purification des
huiles usagées, c'est-à-dire un traitement ayant pour but de produire au moins
une base
huile à nouveau utilisable.
Ces huiles sont en particulier des huiles minérales d'hydrocarbures,
généralement
d'origine pétrolière, contenant le plus souvent des additifs divers tels que
agents
antirouille, antioxydants, émulsionnants, additifs de viscosité, etc., huiles
qui après un
usage plus ou moins long dans un moteur à combustion interne, comme agents de
lubrification, ont vu leurs propriétés modifiées de façon désavantageuse et se
sont
chargées en produits tels que résidus charbonneux, produits oxydés, eau,
hydrocarbures
non brûlés, ce qui a conduit à les vidanger.
Les huiles usagées contiennent une multitude d'éléments contaminants puisque
pratiquement tous les groupes de la classification périodique peuvent être
représentés,
ainsi que le démontre l'exemple plus loin.
Outre la variété des éléments présents et la diversité de leurs teneurs dans
l'huile, il
faut tenir compte, pour apprécier la difficulté du problème à résoudre, de ce
que chaque
huile a une provenance particulière donc est différemment contaminée.
On a ainsi à traiter de grandes quantités de mélanges complexes d'huiles.
Le brevet français FR 2.301.592 propose un procédé de traitement de ces huiles
qui
comprend les étapes essentielles suivantes :
1/ Extraction de l'huile usagée au moyen d'un hydrocarbure paraffinique
renfermant de
3 à 6 atomes de carbone ou d'un mélange de plusieurs de ces hydrocarbures,
suivie de la
séparation des phases d'extrait et de raffinat : l'extrait est ensuite
débarrassé, par
exemple par strippage, de l'hydrocarbure léger qui avait servi à l'extraction.
Cette extraction est avantageusement précédée d'un traitement par chauffage
qui consiste
à débarrasser l'huile des fractions légères qu'elle contenait, par exemple eau
et essence,
par chauffage à une température de distillation inférieure à 200 C, par
exemple 120 à
150 C. D'autres prétraitements connus sont la décantation, la filtration, la
centrifugation et la neutralisation.
21606~2
2
2/ Distillation de l'extrait préalablement débarrassé de l'hydrocarbure léger
d'extraction, de manière à séparer au moins une fraction d'huile lubrifiante
distillée
d'un résidu d'huile lubrifiante non-distillée.
3/ Hydrogénation de la fraction distillée.
4/ Traitement du résidu de distillation de l'étape (2), au moyen d'un
adsorbant, par
exemple l'alumine, la bauxite, la silice, une argile, une terre activée ou une
silice
alumine.
Malheureusement, il a pu être constaté que le traitement du résidu par un
adsorbant se
traduit par une perte d'huile donc une diminution de rendement du procédé. 'De
plus,
l'élimination de ces quantités importantes d'adsorbant pollué (par
incinération le plus
souvent) pose des problèmes d'environnement.
Un 'autre procédé de régénération des huiles usagées utilise un traitement par
l'acide
sulfurique des coupes obtenues lors de la clarification au solvant ou de la
distillation sous
vide. Ces coupes, débarrassées des boues acides, sont ensuite traitées sur
adsorbant.
Dans les deux procédés décrits il est produit des déchets (boues acides,
adsorbants) dont
l'élimination nécessite de prendre en compte les contraintes écologiques liées
à la
protection de l'environnement. Cette élimination, stockage et traitement, est
donc
coûteuse et alourdit les coûts des procédés actuels.
De plus, de tels traitements par adsorbants et acides risquent d'être
interdits dans
l'avenir.
Le déposant propose ici un procédé et une installation n'utilisant pas
d'acides ou
d'adsorbants, avec donc un rendement de récupération en huile supérieur pour
produire
des huiles de qualité améliorée satisfaisant aux nouvelles normes de qualité,
c'est-à-dire
des huiles pouvant être équivalentes à celles obtenues en raffinerie.
2160652
3
De plus, ce procédé simple, nécessitant un minimum d'opérations, peut être
adapté sur
les installations existantes.
Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé pour la purification des
huiles
usagées, comportant les étapes de déshydratation, de distillation sous vide,
d'extraction
au solvant et d'hydrotraitement, procédé dans lequel :
= les huiles usagées déshydratées sont directement distillées sous vide pour
produire
un résidu et au moins une fraction d'huile distillée,
= le résidu de distillation sous vide est soumis directement à ladite
extraction de façon à
obtenir une huile dite clarifiée et un résidu d'extraction,
= la (les) fraction(s) d'huile distillée et l'huile clarifiée sont soumises à
un traitement
de stabilisation par hydrotraitement.
On suivra plus facilement la description de l'invention à partir du schéma du
procédé et
de l'installation figure 1.
La charge d'huile(s) usagée(s) à traiter qui a été préalablement débarrassée
des
particules en suspension par une filtration, par exemple sur tamis, est
introduite dans
la zone de déshydratation 2.
Les techniques de déshydratation sont celles utilisées sur la plupart des
chaînes de
régénération d'huiles.
Habituellement, après avoir avantageusement préchauffé l'huile dans un four
spécialement équipé, une distillation douce de l'huile brute est effectuée de
manière à
éliminer l'eau (2 à 4 % généralement).
2160652
4
Cette distillation se fait à la pression atmosphérique ou sous léger vide pour
ne pas
détériorer les produits. La température de distillation est inférieure à 240
C voire
inférieure à 200 C, par exemple 120 à 180 C, ou 120 - 150 C.
On peut éliminer également au moins une partie de l'essence (1 à 2 %), des
solvants, du
glycol, certains dérivés d'additifs. Ces fractions légères éliminées sont
symbolisées par L
sur la figure 1, et l'eau par E. Ces fractions L et l'eau peuvent être
évacuées ensemble ou
séparément.
L'huile déshydratée HD ainsi obtenue est envoyée directement dans une zone de
distillation sous vide 5, c'est-à-dire sans subir d'extraction au solvant tel
que dans l'art
antérieur.
Cette charge d'huile. est portée à une température élevée de manière à lui
faire subir un
traitement thermique approprié de telle sorte que l'huile ne soit pas craquée
thermiquement, mais que les additifs dispersants soient déstabilisés.
Par distillation sous vide, il est produit un résidu R et au moins une
fraction d'huile
distillée D (pouvant ainsi être nommée distillat sous vide).
La colonne à distiller sous vide sera avantageusement réglée en vue d'obtenir
en tête une
coupe dite gazole (GO), en soutirage latéral une ou plusieurs coupes dites
distillats sous
vide et en fond un résidu de distillation. Cette réalisation préférée est
montrée sur la
figure 1 avec production de deux distillats sous vide. La coupe gazole
recueillie en tête de colonne est très riche en chlore et contient des
métaux, principalement du silicium. Son point d'ébullition final est compris
entre 280
et 370 C.
Les distillats sous vide contiennent très peu de métaux et de chlore.
La fraction distillée pourra être, par exemple, une fraction spindle (huile
légère de
viscosité à 40 C proche de 20.10-6 m2/s) et des bases d'huile pour moteurs
telles que
des huiles SSU 100 à 600.
2160652
:. 5
Le résidu sous vide contient la majorité des métaux et métalloïdes (de l'ordre
de 6 000
- 25 000 ppm par exemple) présents dans l'huile et essentiellement des
polymères
précipités. Il correspond à un point d'ébullition initial de 450 à 500 C.
Le résidu sous vide obtenu est envoyé dans une zone d'extraction 9 où il est
traité de
préférence au moyen d'un hydrocarbure paraffinique contenant 3 à 6 atomes de
carbone
ou d'un mélange de plusieurs de ces hydrocarbures à l'état liquide, de façon à
extraire
l'huile clarifiée du résidu.
Le traitement d'extraction par l'hydrocarbure paraffinique liquide léger est
effectué de
préférence entre 40 C et la température critique de l'hydrocarbure, sous une
pression
suffisante pour maintenir cet hydrocarbure à l'état liquide. Avec le propàne,
par
exemple, la température préférée est comprise entre 45 C et la température
critique
de l'hydrocarbure. On recherchera l'obtention d'un gradient de température le
plus grand
possible dans la zone d'extraction. C'est pour cette raison que la température
d'entrée
serà peu élevée (inférieure à 70 C, et mieux inférieure à 60 C). Le gradient
de
température est préférentiellement supérieur à 20 C, et mieux d'au moins 25
C). Le
rapport volumique hydrocarbure liquide/huile est de 2 : 1 à 30 : 1, de
préférence 5 1 à
:1. Le propane est l'hydrocarbure préféré.
D'une façon générale, le résidu doit donc être refroidi avant d'être introduit
dans la zone
d'extraction. II n'est jamais chauffé entre la distillation sous vide et
l'extraction. On dit
alors qu'il est envoyé "directement" à l'extraction.
La mise en contact du résidu sous vide avec l'hydrocarbure paraffinique léger
est
réalisée généralement en continu dans une colonne (extracteur) à partir de
laquelle on
soutire d'une part en tête un mélange d'hydrocarbure paraffinique et d'huile
clarifiée, et
d'autre part en pied un résidu R' d'extraction entraînant une partie dudit
hydrocarbure
paraffinique.
De façon avantageuse, la quantité de solvant (hydrocarbure parraffinique)
injectée dans
l'extracteur est divisée en deux parties égales ou inégales. Une quantité sert
à diluer la
charge et à régler la température d'injection du mélange, l'autre partie,
injectée
directement dans la colonne, sert à ajuster la température du fond de colonne
et
également à continuer d'extraire l'huile emprisonnée dans le résidu.
2160652
.r 6
Ce procédé est très efficace du fait de la dissolution sélective de l'huile
dans
l'hydrocarbure paraffinique, et de la précipitation d'un résidu extrêmement
concentré en
fond de colonne. Ce traitement est très performant sur le plan de la qualité
et du
rendement de l'huile visqueuse récupérée (Bright Stock ; viscosité à 100 C =
30 x 10-
6 à 35 x 10-6 m2/s).
L'hydrocarbure paraffinique léger est séparé de l'huile clarifiée HC et peut
alors être
recyclé vers la zone d'extraction. Par exemple, dans une réalisation classique
où le
solvant est séparé de l'huile par vaporisation du mélange de tête de
l'extracteur on
sépare, par détente et réchauffage suivi d'un entraînement à la vapeur,
l'hydrocarbure
léger de l'huile clarifiée. L'hydrocarbure léger est, après refroidissement,
compression
et condensation, avantageusement recyclé pour une nouvelle extraction.
Selon une autre réalisation, le solvant est récupéré dans des conditions
supercritiques
tel que décrit dans le brevet FR-2.598.717 dont l'enseignement est inclus.
Dans ce cas,
la zone d'extraction fonctionne sous une pression supercritique plus élevée
que dans la
première réalisation (P = 35 ou 40 - 70 bar au lieu de 30 - 40 bar). La
séparation
des phases est alors obtenue par chauffage, sans vaporisation ni condensation.
Le solvant
est alors recyclé sous une pression supercritique. L'avantage de ces
conditions
supercritiques est d'éliminer les opérations de vaporisation et de
condensation des
vapeurs nécessaires dans le cas de conditions classiques pour récupérer le
solvant.
Le mélange de pied d'extracteur contient la partie résidu précipité dans
l'hydrocarbure
léger. Ce mélange a une viscosité assez faible à cause de la quantité
d'hydrocarbure léger
qu'il contient. Une fois l'hydrocarbure léger enlevé, sa manipulation devient
très délicate
à cause de la viscosité élevée. Pour pallier à cet inconvénient, le résidu
d'extraction
contenant du solvant soutiré en fond de l'extracteur peut être mélangé avec un
abaisseur
de viscosité. L'ensemble après détente est, par exemple, réchauffé et strippé
à la vapeur.
L'hydrocarbure léger après compression et condensation, est recyclé à la
colonne
d'extraction. Le résidu complètement débarrassé du solvant peut être valorisé
sous forme
de combustible ou mélangé à des bitumes.
:. ~ 7 2160652
La (les) fraction(s) d'huile distillée et l'huile clarifiée HC sont envoyées
(seules ou en
mélange) dans une zone d'hydrotraitement 12 où elles sont traitées à
l'hydrogène en
présence d'au moins un catalyseur pour finir de les purifier et d'en améliorer
leurs
qualités pour une meilleure valorisation.
Ce traitement permet d'obtenir des huiles lubrifiantes en accord avec les
spécifications
sans avoir recours au traitement avec la terre et/ou au traitement avec
l'acide
sulfurique. Ces huiles lubrifiantes ont une très bonne stabilité thermique et
une bonne
stabilité à la lumière. Le(s) catalyseur(s) d'hydrotraitement ont une durée de
vie
prolongée car les produits ayant subi les opérations de prétraitement sont
bien purifiés.
Le catalyseur est un catalyseur d'hydrotraitement contenant au moins un oxyde
ou un
sulfure d'au moins un métal du groupe VI et/ou d'au moins un métal du groupe
VIII, tel
que le molybdène, le tungstène, le nickel, le cobalt, un support, par exemple
l'alumine,
la silice-alumine ou une zéolithe.
Un catalyseur préféré est un catalyseur à base de sulfures de nickel et de
molybdène
supportés sur alumine.
Les conditions opératoires de l'hydrotraitement sont les suivantes
- vitesse spatiale : 0,1 à 10 volumes de charge liquide par volume de
catalyseur et par
heure,
- température entrée réacteur : entre 250 et 400 C, de préférence entre 280
et
370 C,
- pression au réacteur : de 5 à 150 bar, de préférence de 15 à 100 bar,
avantageusement recyclage H2 pur : de 100 à 2 000 Nm3/m3 de charge.
Parce qu'on a pu obtenir lors des traitements précédents des distillats sous
vide et une
coupe "Brigth Stock" provenant de l'huile clarifiée bien purifiés (les métaux
résiduels
sont inférieurs respectivement à 5 et 20 ppm), l'hydrotraitement est de
qualité.
2160652
Une distillation finale permet, si besoin, d'ajuster les points de coupe.
La coupe gazole obtenue à l'issue de la distillation sous vide peut également
être
hydrotraitée en vue d'éliminer le chlore et d'abaisser la teneur en soufre. On
peut très
avantageusement mélanger la coupe gazole avec les fractions légères L obtenues
à la
déshydratation par distillation atmosphérique.
Cet hydrotraitement est effectué de préférence avec les catalyseurs utilisés
pour le
traitement du ou des distillats sous vide et de l'huile clarifiée. Les
qualités du gazole
obtenues à l'issue de cet hydrotraitement permettent de passer avec succès
toutes les
spécifications et permet l'incorporation de cette coupe au stockage carburant.
Le traitement selon la présente invention effectué avec l'hydrotraitement
permet de
conserver un bon niveau d'activité du catalyseur.
A l'issue de l'hydrotraitement (éventuellement accompagnée d'une distillation
de
finition), il est obtenu, pour chacune des fractions traitées :
- l'huile ou les huiles, à partir de la fraction (des fractions) d'huile
distillée
correspondantes,
- le "Bright Stock", à partir de la fraction d'huile clarifiée,
- le mélange gaz, hydrocarbures légers, contenant l'hydrogène de purge,
- éventuellement, une coupe essence-gazole, à partir de la coupe gazole et des
fractions
légères contenant l'essence.
Les qualités d'huiles obtenues obéissent aux spécifications exigées. Elles
présentent des
stabilités thermique et à la lumière très satisfaisantes.
On observe une très faible perte de viscosité par rapport à la charge d'huiles
usagées et
une faible altération du point d'écoulement dans certains cas.
La teneur en métaux est inférieure à 5 ppm, et la teneur en chlore inférieure
à 5 ppm et
le plus souvent indécelable.
2160652
9
La teneur en composés polynucléaires aromatiques (PNA) est le plus souvent de
l'ordre
de celle des huiles de base obtenues par hydroraffinage (de l'ordre de 0,2-0,5
%
poids), elle peut être égale à celle des huiles raffinées au solvant (furfurol
par exemple)
c'est-à-dire 1,5 % poids environ.
L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du
procédé
décrit, qui comporte :
- une zone (2) de déshydratation munie d'une canalisation (1) d'introduction
de la
charge d'huile usagée, d'une canalisation (3) pour la sortie de l'eau et d'une
canalisation (4) pour l'évacuation de l'huile déshydratée,
- une canalisation (4) qui évacue de la zone (2) de déshydratation l'huile
déshydratée
et l'amène directement dans la zone (5) de distillation sous vide,
- ùne zone (5) de distillation sous vide dans laquelle débouche la
canalisation (4) et
munie d'au moins une canalisation (7) pour l'évacuation de la (des)
fraction(s)
d'huile distillée, et d'au moins une canalisation (8) pour l'évacuation du
résidu sous
vide,
- une zone (12) d'hydrotraitement munie d'au moins une canalisation (7, 10,
13)
pour l'introduction de la coupe à traiter, d'au moins une canalisation pour
l'évacuation de la coupe traitée (16, 17) d'au moins une canalisation (14)
pour
amener l'hydrogène, et d'au moins une canalisation (15) pour la ortie des
gaz,
- une zone d'extraction (9) munie d'une canalisation (18) pour l'introduction
du
solvant, d'une canalisation (8) pour amener directement le résidu de la zone
(5) de
distillation sous vide à la zone (9), d'une canalisation (11) pour
l'évacuation du
résidu d'extraction et d'une canalisation (10) pour la sortie de l'huile
clarifiée.
Avantageusement, l'installation comprend comme zone (2) une distillation
atmosphérique ou sous vide léger avec séparation de la (des) fraction(s)
légère(s) L
contenant l'essence par une canalisation (13). Avantageusement elle comporte
également
une canalisation (6) pour l'évacuation de la coupe gazole de la zone (5) de
distillation
sous vide.
2160652
Les fractions gazole, huile distillée, huile clarifiée peuvent être traitées
directement en
hydrotraitement dans la zone (12) (représentation de la figure 1), étant
entendu
qu'elles sont traitées séparément. Avantageusement, elles seront stockées
séparément et
traitées par campagne.
L'hydrogène est introduit dans la zone (12) d'hydrotraitement directement dans
le
réacteur (tel que sur la figure 1) mais il peut être introduit avec la charge
à traiter.
L'invention inclut cette possibilité.
10 Sur la canalisation (8) d'évacuation du résidu sous vide, un échangeur de
chaleur est
avantageusement disposé pour refroidir le résidu.
Après extraction, c'est-à-dire au niveau de la zone (9), il est disposé
avantageusement
un moyen pour la séparation du solvant de l'huile clarifiée. Ce moyen est de
préférence
un moyen de vaporisation. II est avantageusement composé d'au moins un
détendeur, un
mo en de chauffage et un dispositif d'entraînement à la vapeur (strippeur).
Le solvant récupéré passe alors de préférence dans un échangeur de chaleur, un
compresseur et un condenseur avant d'être recyclé pour l'extraction par une
canalisation
adéquate qui relie ledit moyen de séparation et la zone (9) d'extraction.
Dans un autre mode de réalisation, il est disposé au niveau de la zone (9)
sous conditions
supercritiques, un moyen de chauffage permettant de séparer le solvant et une
canalisation pour recycler le solvant vers la zone (9).
Nous illustrons la présente invention en prenant comme exemple une huile ayant
été
déshydratée, dont l'analyse est la suivante
216 0 65 2
'' 11
Caractéristiques Huile déshydratée
Densité à 15 C 0,892
Couleur ASTM D1500 8 +
Point d'écoulement C - 18
Viscosité à 40 C' cSt 102,11
Viscosité à 100 C' cSt 11,7
Indice de viscosité 102
Azote total ppm 587
Soufre % poids 0,63
Chlore ppm 280
Carbone conradson % poids 1,56
Cendres sulfatées % poids 0,9
Phosphore ppm 530
Point d'éclair vase ouvert C 230
Indice de neutralisation mg KOH/g 0,92
Métaux (total) ppm 3 445
Ba ppm 10
Ca ppm 1 114
Mg ppm 324
B ppm 1 6
Zn ppm 739
-P ppm 603
Fe ppm 110
Cr ppm 5
AI ppm 20
GL ppm 1 8
Sn ppm 1
Pb ppm 319
V ppm 1
Mo ppm 3
Si ppm 31
Na pPm 129
N i ppm 1
Ti m 1
' La viscosité est exprimée en cSt (centistocke) et 1 cSt = 10-6 m2/s.
L'eau enlevée à la distillation atmosphérique représente 4 % poids de la
charge et de la
fraction légère L 2,4 % poids.
L'huile déshydratée (93,6 % de la charge) est envoyée à l'unité de
distillation sous vide
dans l'exemple choisi, nous avons regroupé les deux distillats des soutirages
latéraux.
Les distillats 1+ 2 correspondent à des points d'ébullition compris entre 280
C et
565 C. Les distillats 1 + 2 sont envoyés à l'unité d'hydrotraitement, le
résidu sous
vide est envoyé à l'unité de clarification au solvant (zone (9) d'extraction).
L'analyse des
produits issus de la distillation sous vide est dans notre exemple la suivante
2160652
....
12
Caractéristiques Coupe Coupe
DSV 1 + 2) RSV
Masse volumique 15 C 0,8768 0,9302
Couleur ASTM D1500 8 Noir
Point d'écoulement C - 9 - 15
Viscosité à 40 C' cSt 49,39 959,5
Viscosité à 100 C' cSt 7,12 55,96
Indice de viscosité 101 1 1 1
Azote total ppm 180 1 535
Soufre /a poids 0,47 1,00
Chlore ppm 45 830
Phosphore ppm 15 1 740
Carbone conradson % poids 0,08 5
Point d'éclair vase ouvert C 231 283
Cendres sulfatées % poids 0,005 3
Sédiments ppm 0,05 0,6
Indice de neutralisation
Acide total mg KOH/g 0,14
Acide fort mg KOH/g 0
Base mg KOH/g 0,24
Métaux (total) ppm = 1 1 11 444
Ba ppm < 1 30
Cà ppm <1 3 711
Mg ppm < 1 1 077
B ppm < 1 51
Zn ppm <1 2 462
P ppm 6 1 995
Fe ppm <1 365
Cr ppm <1 15
AI ppm <1 64
U.i ppm <1 59
Sn ppm <1 22
Pb ppm <1 1 060
V ppm <1 ' 2
Mo ppm <1 7
Si ppm 3 95
Na ppm 2 425
Ni ppm <1 2
TI ppm <1 2
' 1 cSt = 10-6 m2/s;
6 552
13
La coupe de fond (résidu sous vide) obtenue lors de la distillation sous vide
est envoyée à
l'unité d'extraction au solvant.
Les conditions opératoires appliquées lors de cette opération sont les
suivantes
Rapport total solvant huile : 8/ 1
Hydrocarbure léger : propane
Température tête d'extracteur : 85 C
Température pied d'extracteur : 55 C
Pression : 39 bar.
Après cette extraction, l'hydrocarbure léger est séparé du résidu par
vaporisation. Le
résidu obtenu est "fluxé" (mélangé avec de l'huile déshydratée ou avec un
hydrocarbure
abaisseur de viscosité) et peut être utilisé comr~ne combustible ou utilisé
comme liant
dans les bitumes routiers.
L'huile clarifiée est séparée de l'hydrocarbure léger par vaporisation pour
donner la
coupe Bright Stock (B.S.).
2160652
, ._
14
B.S.
Caractéristiques RSV clarifié au
C3
Masse volumique 15 C 0,9302 0,895
Couleur ASTM D1500 Noir 8 +
Point d'écoulement C - 15 - 9
Viscosité à 40 C' cSt 959,5 377
Viscosité à 100 C' cSt 55,96 25,40
Viscosité à 150 OC cSt
Indice de viscosité 1 1 1 89
Azote total ppm 1 535 375
Soufre % poids 1,00 0,786
Chlore ppm 830 20
Phosphore ppm 1 740 1 5
Carbone conradson % poids 5 0,60
Point d'éclair vase ouvert C 283 332
Cendres sulfatées % poids 3 < 0,005
Sédiments ppm 0,6 < 0,05
Indice de neutralisation
Acide total mg KOH/g 0,3
Acide fort mg KOH/g 0, 0
Base mg KOH/g 0,55
Métaux (total) ppm 11 444 = 19
Ba ppm 30 <1
Ca ppm 3 711 1
Mg ppm 1 077 < 1
B ppm 51 1
Zn ppm 2 462 1
P ppm 1 995 < 1
Fe ppm 365 < 1
Cr ppm 15 < 1
AI ppm 64 < 1
Cu ppm 59 < 1
Sn ppm 22 6
Pb ppm 1 060 < 1
V ppm 2 < 1
Mo ppm 7 < 1
Si ppm 95 7
Na ppm 425 3
Ni ppm 2 <1
TI m 2 < 1
' 1 cSt = 10-6 m2/s;
2160652
- IS
Le mélange des distillats sous vide 1 + 2 et l'huile (Bright Stock) sont
envoyés
respectivement (séparément) à l'unité d'hydrotraitement sur un catalyseur
contenant du
sulfure de nickel, du sulfure de molybdène et un support alumine.
Les conditions opératoires sont les suivantes
Température : 300/280 C
Pression partielle d'hydrogène : 50 bar
Temps de séjour : 1 heure
Recyclage d'hydrogène : 380 Nm3/m3 de charge.
Les qualités des produits obtenus à l'issue de cet hydrotraitement sont
comparée~ à celles
de charges respectives dans le tableau ci-dessous
2160652
16
Caractéristiques Coupe Coupe DSV Coupe Coupe B.S.
DSV ( 1 + 2) B.S. hydrogénée
1 + 2) h dro énée
Masse volumique 15 C 0,8768 0,872 0,895 0,893
Couleur ASTM D1500 8 - 1 - 8+ 2,5
Point d'écoulement C - 9 - 6 - 9 - 6
Viscosité à 40 C* cSt 49,39 47,39 377 373,48
Viscosité à 100 OC* cSt 7,12 7,00 25,40 25,10
Indice de viscosité 101 104 89 88
Azote total ppm 180 65 375 217
Soufre % poids 0,47 0,182 0,786 0,443
Chlore ppm 45 0 20 0
Phosphore ppm 1 5 0 15 0
Carbone conradson % poids 0,08 0,014 0,60 0,39
Point d'éclair vase ouvert C 231 220 332 309
Indice de neutralisation
Acide total KOH/g mg 0,14 0,06 0,3 0,02
Acide fort KOH/g mg 0, 0 0, 0 0,0 0, 0
Base KOH/g mg 0,24 0,13 0,55 0,36
Polycycliques aromatiques % poids < 0,5 < 0,5
Métaux (total) ppm 11 1 19 1
Ba ppm 0 0 0 0
Cà ppm 0 0 1 0
Mg ppm 0 0 0 0
B ppm 0 0 1 0
Zn ppm 0 0 1 0
P ppm 6 0 0 0
Fe ppm 0 0 0 0
Cr ppm 0 0 0 0
AI ppm 0 0 0 0
Cv ppm 0 0 0 0
Sn ppm 0 0 6 0
Pb ppm 0 0 0 0
V ppm 0 0 0 0
Mo ppm 0 0 0 0
Si ppm 3 0 7 1
Na ppm 2 1 3 0
Ni ppm 0 0 0 0
TI pm 0 0 0 0
' 1 cSt = 10-6 m2/s.
. -~
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Les produits obtenus à l'issue de l'hydrotraitement se caractérisent par une
diminution
de la teneur en aromatiques lourds, une diminution importante de la teneur en
soufre, et
par une élimination totale du chlore et des métaux. L'indice de viscosité de
ces bases
d'huiles est maintenu ou amélioré, la stabilité en présence de chaleur ou de
lumière est
très bonne.
L'unité d'extraction est donc très bien adaptée pour traiter la coupe résidu
sous vide et de
plus elle nécessite un investissement divisé par 3 par rapport à
l'investissement d'une
installation de clarification de l'huile totale après déshydratation, puisque
la capacité de
l'unité est réduite au tiers environ de celle nécessitée dans l'art antérieur.
On a pu observer qu'une extraction de l'huile après déshydratation ne petmet
pas
d'obtenir une aussi bonne qualité d'huile : les métaux contenus dans l'huile
clarifiée sont
en quantité supérieure à 300 ppm.
On peut alors avancer que l'extraction est d'autant meilleure que le milieu
traité est
concentré en métaux et en molécules lourdes.
Les molécules contenant les métaux (les impuretés) précipitent facilement dans
le
milieu solvant, la concentration élevée en métaux (additifs dégradés) permet
d'avoir des
micelles insolubles qui vont aller en grossissant au fur et à mesure de leur
temps de
séjour dans la colonne et par différence de densité tomber en fond
d'extracteur.
La présente invention, qui a mis en évidence et exploité cet effet, permet de
valoriser au
maximum tous les produits contenus dans l'huile usagée collectée. Le rendement
en
produits valorisables est proche de 99 % par rapport à la quantité
d'hydrocarbure
contenu dans l'huile collectée. Il n'y a pas de produits liquides ou solides à
incinérer
comme c'est le cas dans tous les autres procédés. Le résidu sortant de
l'extraction est
lui-même valorisable.
