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Catalyseurs d'hydrotraitement - Coggle Diagram
Catalyseurs d'hydrotraitement
Principe des procédés
d’hydrotraitement et
hydrocraquage
Procédés pour des produits aux spécifications :
HDT kérosene
HDT gas oil atmosphérique
Procédés pour protéger un catalyseur d’une unité aval :
HDT straight‐run naphta
HDT straight‐run VGO
L’hydrotraitement est la plus large application industrielle
de catalyseurs sur la base des quantités traitées par an
But des hydrotraitements :
Éliminer les composés indésirables
Faire réagir les impuretés à éliminer avec de l’hydrogène
Éliminer les impuretés polluantes ou nocives par réaction catalytique avec H2
Tous ces procédés nécessitent un catalyseur solide pour favoriser les réactions chimiques de
purification
Impact de l’azote et l’oxygène des coupes pétrolières
Hydrocraquage
Caractéristiques
Très bonne sélectivité de craquage
Pas de formation de coke
Forte consommation d'hydrogène
Procédé adaptable à la conversion profonde des résidus
Procédés d’hydroconversion des Résidus sous vide
Hydrotraitement et hydroconversion de résidus sous vide
Procédés chers : haute pression, hydrogène
L’hydroconversion (plus poussée que
l’hydrotraitement seul)
Hydrocraquage de distillats
Production de gaz faible
Production d’essence pouvant être limitée
Procédé orienté vers la production de distillats
intermédiaires : kérosène et gazole
Rendement en produits supérieur à 100 %
Principe
Pre‐traitement (hydrotraitement) ‐ hydrogénation : Aromatiques Soufre Azote
Craquage : conversion des lourds en légers
Réactions chimiques d’hydrotraitement
HDS
Réactions complètes, exothermiques et rapides
Grande quantité H2 consommés
H2S produit
HDN
Réactions complète exothermique et beaucoup plus lentes
NH3 produit
composés légers
Réactions d’hydrogénation des composés insaturés
Exothermique et équilibrées
HDO
H2O produit
Exothermiques et équilibrées
Plus faciles que les HDN
HDM
HCK
Polycondensation et formation de coke
Réduction de
l’activité du catalyseur
Procédés d'hydrotraitement et hydrocraquage
Principales variables opératoires de la section réaction :
Température de réaction
Pression partielle d’hydrogène
Vitesse spatiale
Pression
plus le débit d’alimentation est faible, plus la vitesse spatiale est petite, plus le temps de séjour est long
Catalyseurs d'hydrotraitements
Catalyse hétérogène
Transport des réactifs. Ces sites sont disposés sur toute la surface interne du grain de catalyseur.
La réaction chimique ( ADS -> Réaction -> DES)
Elimination des produits
Catalyseurs d’hydroraffinage
Objectif bon catalyseur :
CoMo : pour une cible de désulfuration simple
NiMo : pour l’amélioration du cétane et de la densité
Matière première
NiMo : plus hydrogénant mais inhibé par les composés azotés
CoMo : peut traiter des charges craquées pour la production d’ULSD (Ultra Low Sulfur Diesel)
Pression partielle d’H2
En dessous d’une PPH2 de 40 bar, CoMo est généralement sélectionné
NiMo : plutôt sélectionné pour les unités à haute pression
Catalyseurs d'hydrocraquages
Bi-fonctionnelle
Fonction Acide : support (silice alumine,
zéolithe)
Fonction hydro‐ déshydrogénante : apportée par les métaux ou sulfures métalliques
Zéolithe : site acide plus fort
Silice alumine amorphe : site acide moins fort
Silice alumine amorphe : rendre plus actif
Zéolithe : rend plus sélectif
Catalyseur idéal : fonction acide limitante
Préparation d’un catalyseur industriel
Activation : sulfuration sous pression d’H2
Préparation d’un catalyseur industriel :
Précipitation -> mûrissement -> filtration‐lavage -> extrusion -> séchage -> calcination -> imprégnation précurseurs Co, Mo -> séchage -> calcination -> sulfuration -> Catalyseur
Régénération :
Insitu ou ex situ
La régénération ex situ est recommandée
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