[0001] La présente invention concerne le domaine des carburants pour moteurs à combustion
interne. Elle concerne plus particulièrement la fabrication d'un carburant pour moteur
à allumage par compression. Dans ce domaine, l'invention concerne un procédé de transformation
d'une coupe gazole pour produire un carburant à haut indice de cétane, désaromatisé
et désulfuré.
[0002] Actuellement les coupes gazole qu'elles proviennent de la distillation directe d'un
pétrole brut ou qu'elles soient issues du procédé de craquage catalytique contiennent
encore des quantités non négligeables de composés aromatiques, de composé azotés et
de composés soufrés. Dans le cadre législatif actuel de la majorité des pays industrialisés
le carburant utilisable dans les moteurs doit contenir une quantité de soufre inférieure
à environ 500 partie par million en poids (ppm). Dans certains pays, il n'y a pas
pour l'instant de normes imposant une teneur maximale en aromatiques et en azote.
On constate cependant que plusieurs pays ou états, à l'instar de la Suède et de la
Californie, envisagent de limiter la teneur en aromatiques à une valeur inférieure
à 20 % en volume, voire même inférieure à 10 % en volume et certains experts pensent
même que cette teneur pourrait être limité à 5 % en volume. En Suède en particulier,
certaines classes de carburant diesel doivent déjà répondre à des spécifications très
sévères. C'est ainsi que dans ce pays le carburant diesel de classe Il ne doit pas
contenir plus de 50 ppm de soufre et plus de 10 % en volume de composés aromatiques
et celui de classe I plus de 10 ppm de soufre et de 5 % en volume de composés aromatiques.
Actuellement en Suède le carburant diesel de classe III doit contenir moins de 500
ppm de soufre et moins de 25 % en volume de composés aromatiques. Des limites similaires
sont également à respecter pour la vente de ce type de carburant en Californie.
[0003] Pendant ce temps, les motoristes de plusieurs pays font pression pour que les législations
obligent les pétroliers à produire et à vendre un carburant dont l'indice de cétane
a une valeur minimum. Actuellement, la législation française exige un indice de cétane
minimum de 49, mais il est prévisible que dans un futur proche cet indice minimum
soit d'au moins 50 (comme cela est déjà le cas pour le carburant de classe I en Suède)
et même vraisemblablement d'au moins 55 et plus vraisemblablement compris entre 55
et 70.
[0004] De nombreux spécialistes envisagent sérieusement la possibilité d'avoir dans le futur
une norme imposant une teneur en azote inférieure par exemple à environ 200 ppm et
même certainement inférieure à 100 ppm. En effet une faible teneur en azote permet
d'obtenir une meilleure stabilité des produits et sera généralement recherchée aussi
bien par le vendeur du produit que par le fabriquant.
[0005] Il est donc nécessaire de mettre au point un procédé fiable et efficace permettant
d'obtenir à partir de coupes gazole classiques de distillation directe ou provenant
du craquage catalytique (coupe LCO) ou d'un autre procédé de conversion (coking, viscoréduction
(visbreaking), hydroconversion de résidu etc.) un produit ayant des caractéristiques
améliorées aussi bien en ce qui concerne l'indice de cétane que les teneurs en aromatiques,
en soufre et en azote. Il est particulièrement important, et c'est là l'un des avantages
du procédé de la présente invention, de produire le minimum de composés hydrocarbonés
gazeux et de pouvoir avoir un effluent directement et intégralement valorisable en
tant que coupe carburant de très haute qualité. Par ailleurs, le procédé de la présente
invention permet une production sur une durée de temps importante sans qu'il y ait
nécessité de régénérer les catalyseurs employés, qui ont l'avantage d'être très stables
dans le temps.
[0006] Dans sa formulation la plus large, la présente invention concerne donc un procédé
de transformation d'une coupe gazole pour produire un carburant à haut indice de cétane,
désaromatisé et désulfuré en au moins deux étapes successives. Elle concerne aussi
le carburant obtenu par ledit procédé.
[0007] De façon plus précise, la présente invention concerne un procédé de transformation
d'une coupe gazole en un carburant à haut indice de cétane, désaromatisé et désulfuré
comprenant les étapes suivantes :
a) au moins une première étape dite de désulfuration et de déazotation profonde dans
laquelle on fait passer ladite coupe gazole et de l'hydrogène sur un catalyseur comprenant
un support minéral, au moins un métal ou composé de métal du groupe VIB de la classification
périodique des éléments en une quantité exprimée en poids de métal par rapport au
poids du catalyseur fini d'environ 0,5 à 40%, au moins un métal ou composé de métal
du groupe VIII de ladite classification périodique en une quantité exprimée en poids
de métal par rapport au poids du catalyseur fini d'environ 0,1 à 30% et du phosphore
ou au moins un composé de phosphore en quantité exprimée en poids de pentoxyde de
phosphore par rapport au poids du support d'environ 0,001 à 20 % et
b) au moins une deuxième étape subséquente dite de désaromatisation dans laquelle
on fait passer au moins une partie, et de préférence la totalité, du produit qui est
issu de la première étape, au moins en partie, et de préférence en totalité désulfuré
et déazoté et de l'hydrogène sur un catalyseur comprenant, sur un support minéral
au moins un métal noble ou composé de métal noble du groupe VIII en une quantité exprimée
en poids de métal par rapport au poids du catalyseur fini d'environ 0,01 à 20%, et
de préférence au moins un halogène.
[0008] Avantageusement, selon le procédé, l'hydrogène est introduit au niveau de chacune
des première et deuxième étape, et est éventuellement recyclé au niveau des première
et deuxième étapes, indépendamment entre elles, ce qui signifie qu'il n'y a pas de
gestion commune des gaz issus desdites étapes.
De préférence, selon le procédé, l'effluent issu de la première étape est soumis à
un strippage à la vapeur d'eau de façon à séparer au moins en partie la phase gazeuse,
qui pourra être traité et éventuellement recyclé au moins en partie au niveau de ladite
étape. Au moins une partie du produit issu du strippage est soumis à la deuxième étape
du procédé selon l'invention.
L'effluent sortant de la dernière étape de préférence, est strippé à la vapeur, passe
avantageusement dans un coalesceur et est éventuellement séché.
[0009] Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, les conditions opératoires
des étapes a) et b) sont choisies en fonctions des caractéristiques de la charge qui
peut être une coupe gazole de distillation directe, une coupe gazole provenant du
craquage catalytique ou une coupe gazole provenant du coking ou de la viscoréduction
(visbreaking) de résidus ou un mélange de deux ou plus de ces coupes de manière à
obtenir un produit contenant moins de 100 ppm de soufre et moins de 200 ppm, ou mieux
de 50 ppm d'azote et les conditions de l'étape b) sont choisies de manière à obtenir
un produit contenant moins de 10 % en volume de composés aromatiques. Ces conditions
pourront être sévérisées de manière à obtenir après la deuxième étape un carburant
contenant moins de 5 % en volume de composés aromatiques, moins de 50 ppm voire moins
de 10 ppm de soufre, moins de 20 ppm, voire moins de 10 ppm d'azote et ayant un indice
de cétane d'au moins 50 et même d'au moins 55 et le plus souvent compris entre 55
et 60.
[0010] Pour obtenir de tels résultats les conditions de l'étape a) comprennent une température
d'environ 300 °C à environ 450 °C, une pression totale d'environ 2 MPa à environ 20
MPa et une vitesse spatiale horaire globale de charge liquide d'environ 0,1 à environ
10 et de préférence 0,1 à 4 et celle de l'étape b) une température d'environ 200 °C
à environ 400 °C, une pression totale d'environ 2 MPa à environ 20 MPa et une vitesse
spatiale horaire globale de charge liquide d'environ 0,5 à environ 10.
[0011] Lorsque l'on souhaite rester dans une gamme de pression relativement basse tout en
souhaitant obtenir d'excellents résultats il est possible d'effectuer une première
étape a1) dans des conditions permettant de réduire la teneur en soufre du produit
à une valeur d'environ 500 à 800 ppm puis d'envoyer ce produit dans une étape a2)
subséquente dans laquelle les conditions seront choisies pour ramener la teneur en
soufre à une valeur inférieure à environ 100 ppm, de préférence inférieure à environ
50 ppm et le produit issu de cette étape a2) est alors envoyé à l'étape b). Dans cette
forme de réalisation les conditions de l'étape a2) sont identiques voire de préférence
plus douces que lorsque, pour une charge donnée on opère en une seule étape a), puisque
le produit envoyé dans cette étape a2) a déjà une teneur fortement réduite en soufre.
Dans cette forme de réalisation le catalyseur de l'étape a1) peut être un catalyseur
classique de l'art antérieur tel que par exemple celui décrit dans le texte des demandes
de brevet au nom de la demanderesse FR-A-2197966 et FR-A-2538813 et celui de l'étape
a2) est celui décrit ci-devant pour l'étape a). On ne sortirait pas du cadre de la
présente invention en utilisant dans les étapes a1) et a2) le même catalyseur.
[0012] Dans ces étapes a), a1), a2) le support du catalyseur peut être choisi dans le groupe
formé par l'alumine, la silice, les silices-alumines, les zéolites, l'oxyde de titane,
la magnésie, la zircone, les argiles et les mélanges d'au moins deux de ces composés
minéraux. On utilise très couramment de l'alumine.
[0013] Dans une forme préférée de réalisation de l'invention le catalyseur de ces étapes
a), a1), a2) comprendra, déposés sur le support, au moins un métal ou un composé de
métal, avantageusement choisi dans le groupe formé par le molybdène et le tungstène
et au moins un métal ou un composé de métal avantageusement choisi dans le groupe
formé par le nickel, le cobalt et le fer. Le plus souvent ce catalyseur comprend du
molybdène ou un composé de molybdène et au moins un métal ou un composé de métal choisi
dans le groupe formé par le nickel et le cobalt.
[0014] Dans une forme particulière et préférée de l'invention le catalyseur de ces étapes
a), a1), a2) comprendra du bore ou au moins un composé de bore de préférence en une
quantité exprimée en poids de trioxyde de bore par rapport au poids du support inférieure
ou égale à 10 %, et de préférence déposé sur le support.
[0015] La quantité de métal ou du composé de métal du groupe VIB (Mo préféré) exprimée en
poids de métal par rapport au poids du catalyseur fini sera de préférence d'environ
2 à 30% et le plus souvent d'environ 5 à 25 % et celle du métal ou du composé de métal
du groupe VIII (Ni ou Co préférés) sera de préférence d'environ 0,5 à 15% et le plus
souvent d'environ 1 à 10 %.
[0016] On utilise de préférence un catalyseur contenant Ni, Mo, P, les proportions de ces
éléments ayant été précédemment décrites, ou mieux Ni, Mo, P, B.
[0017] Un catalyseur particulièrement avantageux est celui décrit dans le brevet EP-297.949
dont l'enseignement est inclus dans cette description.
[0018] Ce catalyseur comprend : a) un support comprenant une matrice minérale poreuse, du
bore ou un composé de bore et du phosphore ou un composé de phosphore, et b) au moins
un métal ou composé de métal du groupe VIB de la classification périodique des éléments
et au moins un métal ou composé de métal du groupe VIII de ladite classification,
dans lequel la somme des quantités de bore et du phosphore, exprimées respectivement
en poids de trioxyde de bore (B
2O
3) et de pentoxyde de phosphore (P
2O
5) par rapport au poids du support est d'environ 5 à 15 %, de préférence environ 6
à 12 % et avantageusement d'environ 8 à 11,5 %, le rapport atomique bore sur phosphore
(B/P) est d'environ 1,05:1, à 2:1 et de préférence d'environ 1,1:1 à 1,8:1. Avantageusement
au moins 40 % et de préférence au moins 50 % du volume poreux total du catalyseur
fini est contenu dans des pores de diamètre moyen supérieur à 13 nanomètres.
[0019] Le catalyseur a préférentiellement un volume poreux total compris entre 0,38 et 0,51
cm
3xg
-1.
[0020] La quantité de métal ou métaux de groupe VIB contenue dans le catalyseur est habituellement
telle que le rapport atomique phosphore sur métal ou métaux du groupe VIB (P/VIB)
soit d'environ 0,5:1 à 1,5:1 et de préférence environ 0,7:1 à 0,9:1.
[0021] Les quantités respectives de métal ou métaux du groupe VIB et de métal ou métaux
du groupe VIII contenues dans le catalyseur sont habituellement telles que le rapport
atomique métal ou métaux du groupe VIII sur métal ou métaux du groupe VIB (VIII/VIB)
soit d'environ 0,3:1 à 0,7:1 et de préférence d'environ 0,3:1 à environ 0,45:1.
[0022] La quantité pondérale des métaux contenus dans le catalyseur fini exprimée en poids
de métal par rapport au poids du catalyseur fini est habituellement, pour le métal
ou les métaux du groupe VIB d'environ 2 à 30 % et de préférence d'environ 5 à 25 %,
et pour le métal ou métaux du groupe VIII d'environ 0,1 à 15 % et plus particulièrement
d'environ 0,1 à 5 % et de préférence d'environ 0,15 à 3 % dans le cas des métaux nobles
du groupe VIII (Pt, Pd, Ru, Rh, Os, Ir) et d'environ 0,5 à 15 % et de préférence d'environ
1 à 10 % dans le cas des métaux non nobles du groupe VIII (Fe, Co, Ni).
[0023] Dans l'étape b) le support minéral peut être choisi dans le groupe formé par l'alumine,
la silice, les silices-alumines, les zéolites, l'oxyde de titane, la magnésie, l'oxyde
de bore, la zircone, les argiles et les mélanges d'au moins deux de ces composés minéraux.
Ce support comprendra de préférence au moins un halogène choisi dans le groupe formé
par le chlore, le fluor, l'iode et le brome et de préférence le chlore et le fluor.
Dans une forme avantageuse de réalisation, ce support comprendra du chlore et du fluor.
La quantité d'halogène sera le plus souvent d'environ 0,5 à environ 15 % en poids
par rapport au poids du support. Le support le plus souvent utilisé est l'alumine.
L'halogène est habituellement introduit sur le support à partir des halogénures d'acide
correspondant et le métal noble, de préférence, le platine ou le palladium, à partir
par exemple de solutions aqueuses de leur sels ou composés tel que par exemple l'acide
hexachloroplatinique dans le cas du platine.
[0024] La quantité de métal noble (Pt ou Pd préférés) de ce catalyseur de l'étape b) sera
de préférence d'environ 0,01 à 10 %, souvent d'environ 0,01 à 5% et le plus souvent
d'environ 0,03 à 3 % exprimée en poids de métal par rapport au poids du catalyseur
fini.
[0025] Un catalyseur particulièrement avantageux est décrit dans le brevet FR-2.240.905
dont l'enseignement est inclus. Il comprend un métal noble, de l'alumine, un halogène,
et il a été préparé par mélange du support alumineux avec un composé du métal noble
et un réducteur de formule AlX
yR
3-y où y est égal à 1,3/2 ou 2, X est un halogène et R un radical monovalent d'hydrocarbure.
[0026] Un autre catalyseur qui convient bien est celui décrit dans le brevet US-4,225,461.
Il comprend un métal noble et un halogène et a été préparé de façon particulière.
[0027] Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans en limiter la portée.
Exemple 1
[0028] On dispose d'une coupe gazole de distillation directe. Ses caractéristiques sont
reportées sur le tableau N° 1. Sa teneur en soufre est de 1,44 %.
On traite cette coupe gazole selon un schéma en 2 étapes :
- une première étape sur un catalyseur contenant sous forme d'oxyde environ 3 % de nickel,
16,5 % de molybdène et 6 % de P2O5sur alumine. Cette première étape vise à la désulfuration et à la déazotation profonde
de la coupe gazole
- une deuxième étape sur un catalyseur contenant environ 0,6 % de platine sur alumine.
Cette deuxième étape vise essentiellement à la désaromatisation profonde de l'effluent
de la première étape, mais permet également de diminuer encore la teneur en soufre.
[0029] On effectue la première étape dans une unité pilote d'hydrotraitement. Celle-ci comporte
deux réacteurs en série pouvant contenir jusqu'à 20 l. de catalyseur en lit fixe.
L'unité comporte un compresseur de recyclage de l'hydrogène. L'écoulement des fluides
est descendant dans chacun des réacteurs. L'unité dispose d'une colonne en ligne de
strippage à la vapeur qui permet de stripper l'effluent de la réaction qui se trouve
ainsi complètement débarrassé de l'H2S et du NH3 formé au cours de la réaction.
[0030] On charge dans cette unité pilote 5 l. du même catalyseur dans chacun des réacteurs.
[0031] On effectue dans cette unité une désulfuration et une déazotation profonde de la
dite coupe gazole en lui appliquant les conditions opératoires suivantes :
- VVH=1,5 h-1
- pression totale=50 bar (10 bar = 1 MPa)
- Recyclage H2 = 400 Normaux litre H2/litre de charge (NI/I)
- Température=340 °C
[0032] On obtient ainsi un produit profondément désulfuré (teneur en soufre inférieure à
50 ppm) et très profondément déazoté (teneur en azote inférieure à 6 ppm).
[0033] Ses caractéristiques sont reportées sur le tableau N° 1. Le bilan matière est reporté
dans le tableau 2.
[0034] On conserve l'effluent pour des essais pilote de seconde étape.
[0035] On effectue la deuxième étape dans une unité pilote de plus petite taille comportant
un réacteur de 1 I. avec écoulement ascendant des fluides. L'unité ne comporte pas
de compresseur de recyclage.
[0036] On charge dans cette unité 1 l. du catalyseur en lit fixe.
[0037] Les conditions opératoires sont les suivantes :
- VVH=6 h-1
- Pression totale=50 bar
- Débit H2 = 400 NI. H2 /l. de charge
- Température =300 °C
[0038] On obtient ainsi un produit très profondément désaromatisé (teneur en aromatiques
inférieure à 5 %) et ayant un indice de cétane moteur très fort (65).
[0039] Ses caractéristiques détaillées sont reportées sur le tableau N° 1.
[0040] Le bilan matière est reporté dans le tableau 2. On ne détecte pas de formation de
gaz au cours de l'opération. L'intégralité de l'effluent peut donc être valorisé en
tant que coupe carburant de très haute qualité.
Tableau N° 1
Analyse charge et effluent 1ère et 2ème étape |
propriétés |
Charge Gazole SR |
1ère étape |
2ème étape |
Densité 15/4 |
0,852 |
0,830 |
0,824 |
Indice Refraction |
1,4748 |
1.4600 |
1,454 |
Pt.Ecoulement °C |
-3 |
-3 |
-6 |
Pt. Aniline °C |
71,7 |
79.1 |
86,7 |
Soufre ppm |
14400 |
30 |
4 |
Azote ppm |
110 |
6 |
6 |
Aromatiques %p |
30 |
22 |
2 |
Indice Cétane moteur |
56 |
61 |
65 |
|
D86 : PI °C |
223 |
205 |
205 |
D86 : 95%v °C |
375 |
365 |
359 |
(D86 signifie selon la méthode ASTM-D86) |
Tableau N° 2:
Bilan matière 1ère et 2ème étape |
% pds/charge |
1ère étape |
2ème étape |
|
H2S |
1,53 |
0,01 |
NH3 |
0,01 |
0,00 |
C1 |
0,01 |
0,00 |
C2 |
0,01 |
0,00 |
C3 |
0,02 |
0,00 |
C4 |
0,02 |
0,00 |
C5+ |
99,14 |
100,49 |
Total |
100,74 |
100,50 |
Exemple 2
[0041] On dispose d'une coupe gazole de craquage catalytique (LCO). Ses caractéristiques
sont reportées sur le tableau N° 3. Sa teneur en soufre est de 1,56 %.
On traite cette coupe gazole selon un schéma en 2 étapes :
- une première étape sur un catalyseur contenant sous forme d'oxyde environ 3 % de nickel,
16,5 % de molybdène et 6 % de P2O5 sur alumine . Cette première étape vis à la désulfuration et à la déazotation profonde
de la coupe gazole
- une deuxième étape sur un catalyseur contenant environ 0,6 % de platine sur alumine.
Cette deuxième étape vise essentiellement à la désaromatisation profonde de l'effluent
de la première étape, mais permet également de diminuer encore la teneur en soufre
et en azote.
[0042] On effectue la première étape dans une unité pilote d'hydrotraitement. Celle-ci comporte
deux réacteurs en série pouvant contenir jusqu'à 20 l. de catalyseur. L'unité comporte
un compresseur de recyclage de l'hydrogène. L'écoulement des fluides est descendant
dans chacun des réacteurs. L'unité dispose d'une colonne en ligne de strippage à la
vapeur qui permet de stripper l'effluent de la réaction qui se trouve ainsi complètement
débarrassé de l'H2S et du NH3 formé au cours de la réaction.
[0043] On charge dans cette unité pilote 5 l. du même catalyseur dans chacun des réacteurs.
[0044] On effectue dans cette unité une désulfuration et une déazotation profonde de la
dite coupe gazole en lui appliquant les conditions opératoires suivantes :
- VVH=1 h-1
- pression totale=80 bar (10 bar = 1 MPa)
- Recyclage H2 = 400 NI H2/l de charge
- Température=375 °C
[0045] On obtient ainsi un produit profondément désulfuré (teneur en soufre inférieure à
50 ppm) et très profondément déazoté (teneur en azote inférieure à 6 ppm).
Ses caractéristiques sont reportées sur le tableau N° 3. Le bilan matière est reporté
dans le tableau 4.
[0046] On conserve l'effluent pour des essais pilote de seconde étape.
[0047] On effectue la deuxième étape dans une unité pilote de plus petite taille comportant
un réacteur de 1 I. avec écoulement ascendant des fluides. L'unité ne comporte pas
de compresseur de recyclage.
[0048] On charge dans cette unité 1 I. du catalyseur.
[0049] Les conditions opératoires sont les suivantes :
- VVH=4 h-1
- Pression totale=50 bar
- Débit H2 = 400 l. H2 /l. de charge
- Température =300 °C
[0050] On obtient ainsi un produit très profondément désaromatisé (teneur en aromatiques
inférieure à 5 %) et ayant un indice de cétane moteur de 54.
[0051] Ses caractéristiques détaillées sont reportées sur le tableau N° 3.
[0052] Le bilan matière est reporté dans le tableau 4. On ne détecte pas de formation de
gaz au cours de l'opération. L'intégralité de l'effluent peut donc être valorisé en
tant que coupe carburant de très haute qualité.
Tableau N° 3
Analyse charge et effluent 1ère et 2ème étape |
propriétés |
Charge LCO |
1ère étape |
2ème étape |
Densité 15/4 |
0,942 |
0,873 |
0,857 |
Indice Refraction |
1.5417 |
1.4818 |
1,4676 |
Pt.Ecoulement °C |
3 |
3 |
3 |
Pt. Aniline °C |
37 |
62 |
76 |
Soufre ppm |
15600 |
30 |
5 |
Azote ppm |
1089 |
16 |
8 |
Aromatiques %p |
72 |
32 |
4 |
Indice Cétane moteur |
27 |
45 |
54 |
|
D86 :PI °C |
184 |
147 |
174 |
D86 :95%v °C |
394 |
382 |
380 |
Tableau N° 4
Bilan matière 1ère et 2ème étape |
%pds/charge |
1ère étape |
2ème étape |
H2S |
1,66 |
0,00 |
NH3 |
0,13 |
0,00 |
C1 |
0,08 |
0,00 |
C2 |
0,08 |
0,00 |
C3 |
0,06 |
0,00 |
C4 |
0,05 |
0,00 |
C5+ |
100,36 |
100,92 |
Total |
102,42 |
100,93 |
Exemple 3
[0053] On traite la même charge que celle mentionnée dans l'exemple 2, dans les mêmes conditions
de VVH, pression totale, recyclage H
2 et température dans chacune des étapes, la seule différence étant que dans la 1ère
étape on utilise un catalyseur contenant, sous forme d'oxyde, environ 3 % de nickel,
15 % de molybdène, 6 % de P
2 O
5 et 3,5 % de B
2O
3 sur alumine et dans la 2ème étape un catalyseur contenant environ 0,6 % de platine,
1 % de chlore et 1 % de fluor sur alumine. Le bilan matière de chacune de ces étapes
est le même que celui donné dans l'exemple 2, tableau 4. L'analyse de l'effluent de
1ère étape et de 2ème est reportée dans le tableau ci-après.
Propriétés |
Charge LCO |
1ère étape |
2ème étape |
Densité 15/4 |
0,942 |
0,873 |
0,856 |
Indice réfraction |
1,5417 |
1,4816 |
1,4666 |
Pt d'écoulement °C |
3 |
3 |
3 |
Pt d'aniline °C |
37 |
62 |
77 |
Soufre ppm |
15 600 |
21 |
4 |
Azote ppm |
1 089 |
8 |
4 |
Aromatiques % poids |
72 |
32 |
3 |
Indice cétane moteur |
27 |
45 |
45 |
|
D86 PI °C |
184 |
147 |
174 |
D86 95 % °C |
394 |
382 |
380 |
[0054] Cet exemple montre bien l'effet de l'utilisation d'un catalyseur contenant du bore
dans la 1ère étape et il montre également l'influence de l'utilisation d'un catalyseur
contenant à la fois du chlore et du fluor en 2ème étape.
1. Procédé de transformation d'une coupe gazole en un carburant à haut indice de cétane,
désaromatisé et désulfuré caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes avec
introduction d'hydrogène et éventuel recyclage d'hydrogène au niveau de chacune des
première et deuxième étapes indépendamment entre elles :
a) au moins une première étape dite de désulfuration et de déazotation profonde dans
laquelle on fait passer ladite coupe gazole et de l'hydrogène sur un catalyseur comprenant
un support minéral, au moins un métal ou composé de métal du groupe VIB de la classification
périodique des éléments en une quantité exprimée en poids de métal par rapport au
poids du catalyseur fini d'environ 0,5 à 40%, au moins un métal ou composé de métal
du groupe VIII de ladite classification périodique en une quantité exprimée en poids
de métal par rapport au poids du catalyseur fini d'environ 0,1 à 30% et du phosphore
ou au moins un composé de phosphore en quantité exprimée en poids de pentoxyde de
phosphore par rapport au poids du support d'environ 0,001 à 20 % et
b) au moins une deuxième étape subséquente dite de désaromatisation dans laquelle
on fait passer au moins une partie du produit issu du strippage à la vapeur de l'éffluent
obtenu à l'issue de la première étape, produit qui est au moins en partie désulfuré
et déazoté, et de l'hydrogène sur un catalyseur comprenant, sur un support minéral
au moins un métal noble ou composé de métal noble du groupe VIII en une quantité exprimée
en poids de métal par rapport au poids du catalyseur fini d'environ 0,01 à 20%.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel les conditions opératoires de l'étape
a) sont choisies de manière à obtenir un produit contenant moins de 100 ppm de soufre
et moins de 200 ppm d'azote et les conditions de l'étape b) sont choisies de manière
à obtenir un produit contenant moins de 10 % en volume de composés aromatiques.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les conditions opératoires de l'étape
a) comprennent une température de 300 °C à 450 °C, une pression totale de 2 MPa à
20 MPa et une vitesse spatiale horaire globale de charge liquide de 0,1 à 10 h-1 et celle de l'étape b) une température de 200 C à 400 °C, une pression totale de
2 MPa à 20 MPa et une vitesse spatiale horaire globale de charge liquide de 0,5 à
10 h-1.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le catalyseur de l'étape
a) comprend au moins un métal ou un composé de métal choisi dans le groupe formé par
le molybdène et le tungstène et au moins un métal ou un composé de métal choisi dans
le groupe formé par le nickel, le cobalt et le fer.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel le catalyseur de l'étape
a) comprend du molybdène ou un composé de molybdène en une quantité exprimée en poids
de métal par rapport au poids du catalyseur fini d'environ 2 à 30% et un métal ou
un composé de métal choisi dans le groupe formé par le nickel et le cobalt en une
quantité exprimée en poids de métal par rapport au poids du catalyseur fini d'environ
0,5 à 15%.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel le métal du GVIII est le
nickel et le métal du GVIB le molybdène.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel le catalyseur de l'étape
a) comprend en outre du bore ou au moins un composé de bore en une quantité exprimée
en poids de trioxyde de bore par rapport au poids du support inférieure ou égale à
10 %.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel le support des catalyseurs
employés dans l'étape a) et dans l'étape b) sont choisis indépendamment l'un de l'autre
dans le groupe formé par l'alumine, la silice, les silices-alumines, les zéolites,
l'oxyde de titane, la magnésie l'oxyde de bore, la zircone, les argiles et les mélanges
d'au moins deux de ces composés minéraux.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel le support du catalyseur
de l'étape b) comprend au moins un halogène.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel le support du catalyseur
de l'étape b) comprend une quantité d'halogène d'environ 0,5 à environ 15 % en poids
par rapport au poids du support.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10 dans lequel le support du catalyseur de l'étape
b) comprend au moins un halogène choisi dans le groupe formé par le chlore et le fluor.
12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11 dans lequel le support du catalyseur
de l'étape b) comprend du chlore et du fluor.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12 dans lequel le catalyseur de l'étape
b) comprend au moins un métal ou un composé de métal choisi dans le groupe formé par
le palladium et le platine en une quantité exprimée en poids de métal par rapport
au poids du catalyseur fini d'environ 0,01 à 10%.
14. Carburant obtenu selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 13.