[0001] La présente invention concerne un catalyseur comprenant au moins un support, au moins
un élément du groupe VIB et au moins un élément du groupe VIII et permettant l'hydrodésulfuration
de charges hydrocarbonées, de préférence de type essences de craquage catalytique
(FCC, Fluid Catalytic Cracking ou craquage catalytique en lit fluidisé).
L'invention concerne plus particulièrement un procédé d'hydrodésulfuration de coupes
essences en présence d'un catalyseur comprenant au moins un élément du groupe VIII,
au moins un élément du groupe VIB, et un support de surface spécifique inférieure
à environ 200 m
2/g, dans lequel la densité en éléments du groupe VIB par unité de surface du support
est comprise entre 4.10
-4 et 36.10
-4 g d'oxydes d'éléments du groupe VIB par m
2 de support.
ART ANTERIEUR
[0002] Les coupes essences et plus particulièrement les essences issues du FCC contiennent
environ 20 à 40 % de composés oléfiniques, 30 à 60 % d'aromatiques et 20 à 50 % de
composés saturés de type paraffines ou naphtènes. Parmi les composés oléfiniques,
les oléfines ramifiées sont majoritaires par rapport aux oléfines linéaires et cycliques.
Ces essences contiennent également des traces de composés hautement insaturés de type
dioléfiniques et qui sont susceptibles de désactiver les catalyseurs par formation
de gommes. Ainsi, le brevet EP 685 552 B1 propose d'hydrogéner sélectivement les dioléfines,
c'est à dire sans transformer les oléfines, avant d'effectuer l'hydrotraitement pour
l'élimination du soufre. La teneur en composés soufrés de ces essences est très variable
en fonction du type d'essence (vapocraqueur, craquage catalytique, cokéfaction...)
ou dans le cas du craquage catalytique de la sévérité appliquée au procédé. Elle peut
fluctuer entre 200 et 5000 ppm de S, de préférence entre 500 et 2000 ppm par rapport
à la masse de charge. Les familles des composés thiophéniques et benzothiophéniques
sont majoritaires, les mercaptans n'étant présents qu'à des niveaux très faibles généralement
compris entre 10 et 100 ppm. Les essences de FCC contiennent également des composés
azotés dans des proportions n'excédant généralement pas 100 ppm.
La production d'essences reformulées répondant aux nouvelles normes d'environnement
nécessite notamment que l'on diminue le moins possible leur concentration en oléfines
afin de conserver un indice d'octane élevé, mais que l'on diminue de façon importante
leur teneur en soufre. Ainsi, les normes environnementales en vigueur et futures contraignent
les raffineurs à diminuer la teneur en soufre dans les essences à des valeurs inférieures
ou au plus égales à 50 ppm en 2003 et 10 ppm au-delà de 2005. Ces normes concernent
la teneur totale en soufre mais également la nature des composés soufrés tels que
les mercaptans. Les essences de craquage catalytique, qui peuvent représenter 30 à
50 % du pool essence, présentent des teneurs en oléfines et en soufre élevées. Le
soufre présent dans les essences reformulées est imputable, à près de 90 %, à l'essence
de FCC. La désulfuration (l'hydrodésulfuration) des essences et principalement des
essences de FCC est donc d'une importance évidente pour le respect des spécifications.
L'hydrotraitement (ou hydrodésulfuration) des essences de craquage catalytique, lorsqu'il
est réalisé dans des conditions classiques connues de l'homme du métier permet de
réduire la teneur en soufre de la coupe. Cependant, ce procédé présente l'inconvénient
majeur d'entraîner une chute très importante de l'indice d'octane de la coupe, en
raison de la saturation de l'ensemble des oléfines au cours de l'hydrotraitement.
Il a donc été proposé des procédés permettant de désulfurer profondément les essences
de FCC tout en maintenant l'indice d'octane à un niveau élevé.
[0003] Ainsi, le brevet US 5 318 690 propose un procédé consistant à fractionner l'essence,
adoucir la fraction légère et à hydrotraiter la fraction lourde sur un catalyseur
conventionnel puis à la traiter sur une zéolithe ZSM5 pour retrouver approximativement
l'indice d'octane initial.
La demande de brevet WO 01/40409 revendique le traitement d'une essence de FCC dans
des conditions de haute température, faible pression et fort ratio hydrogène/charge.
Dans ces conditions particulières, les réactions de recombinaison conduisant à la
formation des mercaptans, mettant en jeu l'H
2S formé par la réaction de désulfuration et les oléfines sont minimisées.
Enfin, le brevet US 5 968 346 propose un schéma permettant d'atteindre de teneurs
résiduelles en soufre très faibles par un procédé en plusieurs étapes: hydrodésulfuration
sur un premier catalyseur, séparation des fractions liquides et gazeuses, et second
hydrotraitement sur un deuxième catalyseur. La séparation liquide/gaz permet d'éliminer
l'H
2S formé dans le premier réacteur, afin d'aboutir à un meilleur compromis entre hydrodésulfuration
et perte octane.
[0004] L'obtention de la sélectivité de réaction recherchée (ratio entre hydrodésulfuration
et hydrogénation des oléfines) peut donc être en partie due au choix du procédé mais
dans tous les cas l'utilisation d'un système catalytique intrinsèquement sélectif
est très souvent un facteur clé.
[0005] D'une façon générale, les catalyseurs utilisés pour ce type d'application sont des
catalyseurs de type sulfure contenant un élément du groupe VIB (Cr, Mo, W) et un élément
du groupe VIII (Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Pd, Ni, Pt). Ainsi dans le brevet US 5 985
136, il est revendiqué qu'un catalyseur présentant une concentration de surface comprise
entre 0,5.10
-4 et 3.10
-4 gMoO
3/m
2 permet d'atteindre des sélectivités élevées en hydrodésulfuration (93 % d'hydrodésulfuration
(HDS) contre 33 % d'hydrogénation des oléfines (HDO)). Par ailleurs, selon les brevets
US 4140626 et US 4 774 220, il peut être avantageux d'ajouter un dopant (alcalin,
alcalino-terreux) à la phase sulfure conventionnelle (CoMoS) dans le but de limiter
l'hydrogénation des oléfines.
[0006] Une autre voie permettant d'améliorer la sélectivité intrinsèque des catalyseurs
est de tirer bénéfice de la présence de dépôts carbonés à la surface du catalyseur.
Ainsi, le brevet US 4 149 965 propose de prétraiter un catalyseur conventionnel d'hydrotraitement
de naphta pour le désactiver partiellement avant son utilisation pour l'hydrotraitement
des essences. De même, la demande de brevet EP 0 745 660 A1 indique que le prétraitement
d'un catalyseur afin de déposer entre 3 et 10 % poids de coke améliore les performances
catalytiques. Dans ce cas, il est précisé que le ratio C/H ne doit pas être supérieur
à 0,7.
RESUME DE L'INVENTION
[0007] Dans la présente invention, il a été trouvé un catalyseur utilisable dans un procédé
d'hydrodésulfuration d'essence et permettant de réduire les teneurs en soufre total
et en mercaptans des coupes hydrocarbonées et de préférence de coupes essences de
FCC, sans perte importante d'essence et en minimisant la diminution de l'indice d'octane.
[0008] L'invention concerne plus précisément un procédé d'hydrodésulfuration de coupes essences
en présence d'un catalyseur comprenant au moins un élément du groupe VIII, au moins
un élément du groupe VIB, et un support de surface spécifique inférieure à environ
200 m
2/g, dans lequel la densité en éléments du groupe VIB par unité de surface du support
est comprise entre 4.10
-4 et 36.10
-4 g d'oxydes d'éléments du groupe VIB par m
2 de support.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0009] La charge à hydrotraiter (ou hydrodésulfurer) au moyen du procédé selon l'invention
est généralement une coupe essence contenant du soufre; telle que par exemple une
coupe issue d'une unité de cokéfaction (coking selon la terminologie anglo-saxonne
), de viscoréduction (visbreaking selon la terminologie anglo-saxonne), de vapocraquage
(steam cracking selon la terminologie anglo-saxonne) ou de craquage catalytique (FCC,
Fluid Catalytic Cracking selon la terminologie anglo-saxonne). La dite charge est
de préférence constituée d'une coupe essence issue d'une unité de craquage catalytique
dont la gamme de points d'ébullition s'étend typiquement des points d'ébullition des
hydrocarbures à 5 atomes de carbone jusqu'à environ 250°C. Cette essence peut éventuellement
être composée d'une fraction significative d'essence provenant d'autres procédés de
production telle que la distillation atmosphérique (essence issue d'une distillation
directe (ou essence straight run selon la terminologie anglo-saxonne) ou de procédés
de conversion (essence de cokéfaction ou de vapocraquage).
[0010] Les catalyseurs d'hydrodésulfuration selon l'invention sont des catalyseurs comprenant
au moins un élément du groupe VIB et au moins un élément du groupe VIII sur un support
approprié. Le ou les éléments du groupe VIB sont de préférence choisis parmi le molybdène
et/ou le tungstène et le ou les éléments du groupe VIII sont de préférence choisis
parmi le nickel et/ou le cobalt. Le support du catalyseur est habituellement un solide
poreux choisi dans le groupe constitué par : les alumines, la silice, les silices
alumine ou encore les oxydes de titane ou de magnésium utilisés seul ou en mélange
avec l'alumine ou la silice alumine. Il est de préférence choisi dans le groupe constitué
par: la silice, la famille des alumines de transition et les silices alumine, de manière
très préférée, le support est essentiellement constitué par au moins une alumine de
transition, c'est-à-dire qu'il comprend au moins 51 % poids, de préférence au moins
60 % poids de manière très préféré au moins 80 % poids, voire au moins 90 % poids
d'alumine de transition. Il peut éventuellement être constitué uniquement d'une alumine
de transition.
[0011] La surface spécifique du support selon l'invention est généralement inférieure à
environ 200 m
2/g, de manière préférée inférieure à 170 m
2/g et de manière encore plus préférée inférieure à 150 m
2/g, voire inférieure à 135 m
2/g. Le support peut être préparé en utilisant tout précurseur, toute méthode de préparation
et tout outil de mise en forme connus de l'homme de métier.
[0012] Le catalyseur selon l'invention peut être préparé au moyen de toute technique connu
de l'homme du métier, et notamment par imprégnation des éléments des groupes VIII
et VIB sur le support sélectionné. Cette imprégnation peut par exemple être réalisée
selon le mode connu de l'homme du métier sous la terminologie d'imprégnation à sec,
dans lequel on introduit juste la quantité d'éléments désirés sous forme de sels solubles
dans le solvant choisi, par exemple de l'eau déminéralisée, de façon à remplir aussi
exactement que possible la porosité du support. Le support ainsi rempli par la solution
est de préférence séché.
[0013] Après introduction des éléments des groupes VIII et VIB, et éventuellement une mise
en forme du catalyseur, celui-ci subi un traitement d'activation. Ce traitement a
généralement pour but de transformer les précurseurs moléculaires des éléments en
phase oxyde (par exemple MoO
3). Il s'agit dans ce cas d'un traitement oxydant mais une réduction directe peut également
être effectuée. Dans le cas d'un traitement oxydant, également appelé calcination,
celui-ci est généralement mis en oeuvre sous air ou sous oxygène dilué, et la température
de traitement est généralement comprise entre 200°C et 550°C, de préférence entre
300°C et 500°C. Dans le cas d'un traitement réducteur, celui-ci est généralement mis
en oeuvre sous hydrogène pur ou de préférence dilué, et la température de traitement
est généralement comprise entre 200°C et 600°C, de préférence entre 300°C et 500°C.
Des sels de métaux des groupes VIB et VIII utilisables dans le procédé selon l'invention
sont par exemple le nitrate de cobalt, le nitrate d'aluminium, l'heptamolybdate d'ammonium
ou le métatungstate d'ammonium. Tout autre sel connu de l'homme du métier présentant
une solubilité suffisante et décomposable lors du traitement d'activation peut également
être utilisé.
Le catalyseur est habituellement utilisé sous une forme sulfurée obtenue après traitement
en température au contact d'un composé organique soufré décomposable et générateur
d'H
2S ou directement au contact d'un flux gazeux d'H
2S dilué dans H
2. Cette étape peut être réalisée in situ ou ex situ (en dedans ou dehors du réacteur)
du réacteur d'hydrodésulfuration à des températures comprises entre 200 et 600°C et
plus préférentiellement entre 300 et 500°C.
[0014] Les catalyseurs selon l'invention présentent une densité d'éléments du groupe VIB
(chrome, molybdène, tungstène) comprise entre 4.10
-4 g et 36.10
-4 g d'oxyde du élément du groupe VIB par m
2 de support, de préférence entre 4.10
-4 g et 16.10
-4 g d'oxyde du élément du groupe VIB par m
2 de support, et de manière très préférée entre 7.10
-4 g et 15.10
-4 g d'oxyde du élément du groupe VIB par m
2 de support. La surface spécifique du support ne doit généralement pas excéder environ
200 m
2/g, et doit de manière préférée être inférieure à 170 m
2/g et de manière encore plus préférée être inférieure à 150 m
2/g, voire inférieure à 135 m
2/g.
[0015] Il convient de noter que les deux critères doivent être généralement remplis simultanément
car il existe une synergie entre ces deux paramètres.
Sans être lié par une quelconque théorie, l'élément du groupe VIB et sa répartition
à la surface interviennent dans l'activation et la réactivité des molécules. Il convient
de noter que les deux critères doivent être généralement remplis simultanément car
il existe une synergie entre ces deux paramètres dans l'activation et la réactivité
des 5 molécules. Par ailleurs, en présence des éléments (également appelés métaux)
des groupes VIII et VIB, la surface du support peut jouer un rôle important dans le
mécanisme d'activation et de migration de surface des molécules, notamment les oléfines,
comme cela a été récemment proposé [R Prins Studies in Surface Science and Catalysis
138 p. 1-2]. La minimisation de ce processus d'activation pourrait éventuellement
permettre de limiter les réactions mettant en jeu des composés oléfiniques : l'hydrogénation
par addition d'hydrogène (pénalisante pour le maintien de l'indice d'octane) et la
recombinaison avec l'H
2S (pénalisante pour la désulfuration). D'autre part, l'utilisation de support de surface
spécifique importante est problématique dans le cas de charge fortement oléfiniques.
En effet, l'acidité de surface augmentant avec la surface spécifique des supports,
les réactions acido catalysées seront favorisées pour les supports de surface spécifique
importante. Ainsi, les réactions de polymérisation ou de cokage conduisant à la formation
de gommes ou de coke et finalement à la désactivation prématurée du catalyseur seront
plus importantes sur des supports de surface spécifique élevée. Une meilleure stabilité
des catalyseurs sera obtenue pour des supports de surface spécifique peu importante.
[0016] La teneur en éléments du groupe VIII du catalyseur selon l'invention est de préférence
comprise entre 1 et 20 % poids d'oxydes d'éléments du groupe VIII, de préférence comprise
entre 2 et 10 % poids d'oxydes d'éléments du groupe VIII et de manière plus préférée
comprise entre 2 et 8 % poids d'oxydes d'éléments du groupe VIII. De préférence l'élément
du groupe VIII est le cobalt ou le nickel ou un mélange de ces deux éléments, et de
manière plus préféré l'élément du groupe VIII est constitué uniquement de cobalt et/ou
de nickel.
[0017] La teneur en éléments du groupe VIB est de préférence comprise entre 1,5 et 60 %
poids d'oxydes d'éléments du groupe VIB, de manière plus préférée entre 3 et 50 %
poids d'oxydes d'éléments du groupe VIB. De préférence l'élément du groupe VIB est
le molybdène ou le tungstène ou un mélange de ces deux éléments, et de manière plus
préféré l'élément du groupe VIB est constitué uniquement de molybdène ou de tungstène.
[0018] Le catalyseur selon l'invention peut être utilisé dans tout procédé, connu de l'homme
du métier, permettant de désulfurer des coupes hydrocarbonées de type essences de
craquage catalytique (FCC) par exemple en maintenant l'indice d'octane à des valeurs
élevées. Il peut être mis en oeuvre dans tout type de réacteur opéré en lit fixe ou
en lit mobile ou en lit bouillonnant, il est toutefois de préférence utilisé dans
un réacteur opéré en lit fixe.
[0019] A titre indicatif, les conditions opératoires permettant une hydrodésulfuration sélective
des essences de craquage catalytique sont une température comprise entre environ 200
et environ 400°C, préférentiellement entre environ 250 et environ 350°C, une pression
totale comprise entre 1 MPa et 3 MPa et plus préférentiellement entre environ 1 MPa
et environ 2,5 MPa avec un ratio : volume d'hydrogène par volume de charge hydrocarbonée,
compris entre environ 100 et environ 600 litres par litre et plus préférentiellement
entre environ 200 et environ 400 litres par litre. Enfin, la Vitesse Volumique Horaire
(VVH) est l'inverse du temps de contact exprimée en heure. Elle est définie par le
rapport du débit volumique de charge hydrocarbonée liquide par le volume de catalyseur
chargé dans le réacteur.
EXEMPLES
Préparation des catalyseurs :
[0020] Tous les catalyseurs à base de molybdène sont préparés selon la même méthode qui
consiste à réaliser une imprégnation à sec d'une solution d'heptamolybdate d'ammonium
et de nitrate de cobalt, le volume de la solution contenant les précurseurs des métaux
étant rigoureusement égal au volume poreux de la masse de support. Les supports utilisés
sont des alumines de transition présentant des couples surface spécifique et volume
poreux variables: 130 m
2/g et 1,04 cm
3/g ; 170 m
2/g et 0,87 cm
3/g; 220 m
2/g et 0,6 cm
3/g; 60 m
2/g et 0,59 cm
3/g. Les concentrations en précurseurs de la solution aqueuse sont ajustées de manière
à déposer sur le support les teneurs pondérales souhaitées. Le catalyseur est ensuite
séché pendant 12 heures à 120°C puis calciné sous air à 500°C pendant 2 heures.
[0021] Tous les catalyseurs à base de tungstène sont préparés selon la même méthode qui
consiste à réaliser une imprégnation à sec d'une solution de métatungstate d'ammonium
et de nitrate de cobalt, le volume de la solution contenant les précurseurs des métaux
étant rigoureusement égal au volume poreux de la masse de support. Les supports utilisés
sont les mêmes que précédemment. Les concentrations en précurseurs de la solution
aqueuse sont ajustées de manière à déposer sur le support les teneurs pondérales souhaitées.
Le catalyseur est ensuite séché pendant 12 heures à 120°C puis calciné sous air à
500°C pendant 2 heures.
Evaluation des performances catalytiques :
[0022] Une essence de craquage catalytique (FCC) dont les caractéristiques sont rassemblées
dans le tableau 1, est traitée par les différents catalyseurs La réaction est effectuée
en faisant varier la température en réacteur de type lit traversé dans les conditions
suivantes : P=2 MPa, H
2/HC=300 litres/litres de charge hydrocarbonée, la température étant fixée à 280°C
pour les catalyseurs à base de molybdène, et à 300°C pour les catalyseurs à base de
tungstène. La VVH est variable afin de comparer les sélectivités obtenues (rapport
k
HDS/k
HDO) à iso conversion en HDS, soit pour une conversion en hydrodésulfuration égale à
environ 90 % pour tous les catalyseurs. Les catalyseurs sont préalablement traités
à 350°C par une charge contenant 4 % poids de soufre sous forme de DMDS (diméthyldisulfure)
pour assurer la sulfuration des phases oxydes. La réaction se déroule en courant ascendant
dans un réacteur tubulaire adiabatique. Dans tous les cas, l'analyse des composés
soufrés organiques résiduels se fait après élimination de l'H
2S issu de la décomposition. Les effluents sont analysés par chromatographie en phase
gazeuse pour la détermination des concentrations en hydrocarbures et par la méthode
décrite par la norme NF M 07075 pour la détermination du soufre total. Les résultats
sont exprimés en rapport de constante de vitesse k
HDS/k
HDO en supposant un ordre 1 par rapport aux composés soufrés pour la réaction d'hydrodésulfuration
(HDS) et un ordre 0 par rapport aux oléfines pour la réaction d'hydrogénation des
oléfines (HDO). Pour les catalyseurs à base de molybdène ou de tungstène, les valeurs
sont normalisées en prenant respectivement le catalyseur 2 ou le catalyseur 12 comme
référence. Ces valeurs sont données après 96 heures et 200 heures de fonctionnement
afin de rendre compte respectivement de l'activité initiale et de la désactivation.
Tableau 1 :
caractéristiques de la coupe essence de FCC. |
S ppm |
732 |
Aromatiques %pds |
31,4 |
Paraffines % pds |
30,4 |
Naphténiques % pds |
6,7 |
Oléfines %pds |
31,5 |
PI °C |
70,5 |
PF°C |
215,4 |
Exemple 1 (selon l'invention) :
[0023] Les catalyseurs à base de molybdène selon l'invention sont préparés selon la procédure
décrite précédemment et leurs caractéristiques (densité en gramme d'oxyde de molybdène
par mètre carré de support, teneurs en oxydes de cobalt et de molybdène du catalyseur
calciné, surface BET du support) sont rassemblées dans le tableau 2. Les sélectivités
K
HDS/K
HDO obtenues pour une conversion en HDS voisine de 90% à la VVH mentionnée sont également
reportées dans ce tableau.
Tableau 2 :
Caractéristiques et performances des catalyseurs à base de molybdène selon l'invention. |
Catalyseur Catalyseur |
Densité 2 g MoO3/m2 |
% pds CoO |
% pds MoO3 |
S BET m2/g |
VVH h-1 VVH h-1 |
kHDS / kHDO t=96h |
KHDS / kHDO t=200h |
1 |
4,3. 10-4 |
1,8 |
5,2 |
130 |
3,8 |
0,94 |
0,85 |
2 |
7,7.10-4 |
3,1 |
8,8 |
130 |
4,0 |
1 |
0,94 |
3 |
14,8. 10-4 |
5,3 |
15,3 |
130 |
5,3 |
1,32 |
1,21 |
4 |
35,8. 10-4 |
5,8 |
16,7 |
60 |
3,4 |
0,85 |
0,81 |
5 |
7,6 .10-4 |
3,8 |
11,0 |
170 |
3,1 |
0,78 |
0,71 |
6 |
16,5.10- 4 |
5,8 |
16,6 |
130 |
3,3 |
0,82 |
0,74 |
Exemple 2 (comparatif) :
[0024] Dans cet exemple, la densité de molybdène a été modifiée afin de sortir de la gamme
de densités selon l'invention. La VVH du test est également sélectionnée afin d'opérer
avec une conversion en HDS sensiblement égale à 90 %. Le tableau 3 résume les caractéristiques
des catalyseurs et les sélectivités obtenues.
Tableau 3 :
Caractéristiques et performances des catalyseurs comparatifs à base de molybdène testés
sur une essence de craquage catalytique. |
Catalyseur Catalyseur |
Densité g MoO3/m2 |
% pds CoO |
% pds MoO3 m2/g |
S BET |
VVH h-1 VVH h-1 |
KHDS / KHDO t=48h |
kHDS/kHDO t=200h |
7 |
2,8.10-4 |
1,2 |
3,5 |
130 |
2,4 |
0,59 |
0,56 |
8 |
37,1.10-4 |
10,2 |
29,2 |
130 |
7,0 |
0,65 |
0,61 |
Exemple 3 (comparatif)
[0025] Dans cet exemple, la surface spécifique du support a été modifiée afin d'être supérieure
à 200 m
2/g. La VVH de test est également sélectionnée afin d'opérer avec une conversion en
HDS sensiblement égale à 90%. Le tableau 4 résume les caractéristiques des catalyseurs
et les sélectivités obtenues.
Tableau 4 :
Caractéristiques et performances des catalyseurs comparatifs à base de molybdène testés
sur une essence de craquage catalytique. |
Catalyseur |
Densité 2 g MoO3/m2 |
% pds CoO |
% pds MoO3 m2/g |
S BET |
VVH h-1 VVH h-1 |
kHDS / kHDO t=96h |
kHDS / kHDO t=200h |
9 |
7,9.10-4 |
4,9 |
14,1 |
220 |
3,5 |
0,67 |
0,63 |
10 |
4,3.10-4 |
2,9 |
8,4 |
220 |
1,6 |
0,40 |
0,33 |
Exemple 4 (selon l'invention):
[0026] Les catalyseurs à base de tungstène selon l'invention sont préparés selon la procédure
décrite précédemment et leurs caractéristiques (densité en gramme d'oxyde de tungstène
par mètre carré de support, teneurs en oxydes de cobalt et de tungstène du catalyseur
calciné, surface BET du support) sont rassemblées dans le tableau 5. Les sélectivités
k
HDS/k
HDO obtenues pour une conversion en HDS voisine de 90 % à la VVH mentionnée sont également
reportées dans ce tableau.
Tableau 5 :
Caractéristiques et performances des catalyseurs à base de tungstène selon l'invention. |
Catalyseur Catalyseur |
Densité g WO3/m2 |
% pds CoO |
% pds WO3 |
S BET m2/g |
VVH h-1 VVH h-1 |
kHDS / kHDO t=96h |
kHDS / kHDO t=200h |
11 |
4,5. 10-4 |
1,2 |
5,5 |
130 |
1,5 |
0,93 |
0,88 |
12 |
8,0. 10-4 |
2,0 |
9,2 |
130 |
3,0 |
1,00 |
0,95 |
13 |
14,5.10-4 |
3,3 |
15,3 |
130 |
3,7 |
1,18 |
1,10 |
14 |
35,5. 10-4 |
3,6 |
16,9 |
60 |
3,5 |
0,80 |
0,74 |
15 |
8,2.10-4 |
2,6 |
11,9 |
170 |
3,2 |
0,88 |
0,82 |
16 |
16,2.10-4 |
3,6 |
16,8 |
130 |
4,0 |
0,86 |
0,81 |
Exemple 5 (comparatif) :
[0027] Dans cet exemple, la densité d'oxyde de tungstène a été modifiée afin de sortir de
la gamme de densités selon l'invention. La VVH du test est également sélectionnée
afin d'opérer avec une conversion en HDS sensiblement égale à 90%. Le tableau 6 résume
les caractéristiques des catalyseurs et les sélectivités obtenues.
Tableau 6 :
Caractéristiques et performances des catalyseurs comparatifs à base de tungstène testés
sur une essence de craquage catalytique. |
Catalyseur Catalyseur |
Densité gWO3/m2 |
% pds CoO |
% pds WO3 |
S BET m2/g |
VVH h-1 VVH h-1 |
kHDS / kHDO t=96h |
kHDS / kHDO t=200h |
17 |
3,1.10-4 |
0,8 |
3,8 |
130 |
1,2 |
0,64 |
0,59 |
18 |
38,0 10-4 |
6,6 |
30,9 |
130 |
6,5 |
0,60 |
0,55 |
Exemple 6 (comparatif)
[0028] Dans cet exemple, la surface spécifique du support utilisé est supérieure à 200 m
2/g. La VVH de test est sélectionnée afin d'opérer avec une conversion en HDS sensiblement
égale à 90 %. Le tableau 7 résume les caractéristiques des catalyseurs et les sélectivités
obtenues.
Tableau 7 :
Caractéristiques et performances des catalyseurs comparatifs à base de tungstène testés
sur une essence de craquage catalytique. |
Catalyseur Catalyseur |
Densité gWO3/m2 |
% pds CoO |
% pds WO3 |
S BET m2/g |
VVH h-1 |
kHDS / kHDO t=96h |
kHDS / kHDO t=200h |
19 |
8,4.10-4 |
3,2 |
15,1 |
220 |
3,6 |
0,76 |
0,69 |
20 |
4,3.10-4 |
1,8 |
8,5 |
220 |
2,7 |
0,70 |
0,64 |
1. Procédé d'hydrodésulfuration de coupes essences en présence d'un catalyseur comprenant
au moins un élément du groupe VIII, au moins un élément du groupe VIB, et un support
de surface spécifique inférieure à environ 200 m2/g, dans lequel la densité en éléments du groupe VIB par unité de surface du support
est comprise entre 4.10-4 et 36.10-4 g d'oxydes d'éléments du groupe VIB par m2 de support.
2. Procédé d'hydrodésulfuration selon la revendication 1 dans lequel la densité en éléments
du groupe VIB par unité de surface du support est comprise entre 4.10-4 g et 16.10-4 g d'oxydes d'éléments du groupe VIB par m2 de support.
3. Procédé d'hydrodésulfuration selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel la
teneur en éléments du groupe VIII du catalyseur est comprise entre 1 et 20 % poids
d'oxydes d'éléments du groupe VIII et la teneur en éléments du groupe VIB est comprise
entre 1,5 et 60 % poids d'oxydes d'éléments du groupe VIB.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le catalyseur comprend au
moins un élément du groupe VIII choisi parmi le nickel et le cobalt.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel le catalyseur comprend au
moins un élément du groupe VIB choisi parmi le molybdène et le tungstène.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel le support du catalyseur
est un solide poreux choisi dans le groupe constitué par : les alumines, la silice,
les silices alumine ou encore les oxydes de titane ou de magnésium utilisés seul ou
en mélange avec l'alumine ou la silice alumine.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel le support du catalyseur
comprend au moins 90 % poids d'alumine de transition.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel la charge à hydrodésulfurer
est une coupe essence contenant du soufre issue d'une unité de cokéfaction, de viscoréduction,
de vapocraquage, ou de craquage catalytique.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel la charge à hydrodésulfurer
est une coupe essence issue d'une unité de craquage catalytique dont la gamme de points
d'ébullition s'étend typiquement des points d'ébullition des hydrocarbures à 5 atomes
de carbone jusqu'à environ 250°C.
10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel les conditions opératoires d'hydrodésulfuration
sont une température comprise entre environ 200 et environ 400°C, une pression totale
comprise entre 1 MPa et 3 MPa, et un ratio : volume d'hydrogène par volume de charge
hydrocarbonée, compris entre environ 100 et environ 600 litres par litre.