Comportement en vapocraquage de molécules modèles et de distillats sous vide hydrotraités. Première partie : potentialité de craquage, réacteur à profil de température rectangulaire et à court temps de séjour Steam-Cracking Behavior of Model Molecules and Hydrotreated Vacuum Distillates

Abstract

Dans le cadre de la valorisation des coupes lourdes par vapocraquage, des distillats sous vide plus ou moins hydrotraités et des molécules modèles ont été pyrolysés. Cette étude a été réalisée sur un micropilote dont la partie réactionnelle est chauffée entre 680 et 860°C, par induction électromagnétique haute fréquence; le débit total peut varier de 60 à 800 g/h avec une perte de charge inférieure à 0,3 bar. Deux réacteurs tubulaires spiralés de rapport surface/volume allant jusqu'à 2000 m-1 permettent d'atteindre des temps de séjour de 10 à 400 millisecondes. Un indice quantifiant l'aptitude de chaque molécule à produire de l'éthylène, du propylène et des composés lourds, a permis l'établissement d'une échelle de potentialité de craquage, permettant d'orienter les performances d'un catalyseur de prétraitement : optimisation de la consommation d'hydrogène, meilleure valorisation des charges lourdes lors du vapocraquage. Grâce au profil de température rectangulaire du micropilote, des gains très importants de rendements d'éthylène et une production très faible d'asphaltènes ont été mis en évidence par pyrolyse de distillats sous vide hydrotraités. L'importance primordiale de la température dans le couple température-temps de séjour a été confirmée. Within the framework of the upgrading of heavy cuts for steam cracking, more or less hydrotreated vacuum distillates and model molecules were pyrolyzed. This research was done in a micropilot plant in which the reaction section was heated to between 680 and 860°C by high-frequency electromagnetic induction. The total flow rate can vary from 60 to 800 g/h with a pressure drop of less than 0. 3 bar. Two spiral tubular reactors with a high surface/volume ratio of up to 2000 m-1 enable residence times of 10 to 400 milliseconds to be obtained. An index quantifying the capacity of each molecule to produce ethylene, propylene and heavy compounds was used to determine a scale of cracking potential, so that the performances of a pretreatment catalyst could be oriented, i. e. optimization of hydrogen consumption and better upgrading of heavy feedstocks during steam cracking. Thanks to the rectangular temperature profile of the micropilot plant, very great improvements in ethylene production and very low asphaltene production were revealed by the pyrolysis of hydrotreated vacuum distillates. The primordial importance of temperature in the temperature/residence-time pair was confirmed.