PROCESO DE CONVERSIÓN DE FRACCIONES PESADAS EN PETRÓLEO QUE INCLUYE UN LECHO EN EBULLICIÓN PARA PRODUCIR DESTILADOS MEDIOS DE BAJO CONTENIDO EN AZUFRE.

Proceso de conversión de fracciones pesadas de petróleo que incluye un lecho en ebullición para producir destilados medios de bajo contenido de azufre. La presente invención se refiere a un proceso y a una instalación para el tratamiento de cargas pesadas hidrocarbonadas que contienen impurezas azufradas. La presente invención se refiere a un proceso que permite convertir al menos en parte dicha una carga de hidrocarburos, por ejemplo, un destilado al vacío obtenido por destilación directa de un petróleo crudo, gasóleo que responde a las especificaciones de azufre del 2005, es decir que tiene menos de 50 ppm de azufre, y un producto más pesado que puede usarse ventajosamente como carga para el craqueo catalítico (tal como el craqueo catalítico en lecho fluidizado). El documento FR-A-2 791 354 describe un proceso de conversión de fracciones pesadas de petróleo que comprende una etapa de hidroconexión en lechos en ebullición y una etapa de hidrotratamiento. Hasta el año 2000, el contenido de azufre autorizado en el diesel era de 350 ppm. Sin embargo, en el 2005 se alcanzan valores drásticamente más restrictivos puesto que este contenido máximo se reduce a 50 ppm. Por lo tanto, el solicitante ha investigado un proceso que permite alcanzar este objetivo y al leer este, ha constatado que, el objetivo se ha superado con creces puesto que se han obtenido en general, cantidades inferiores a 20 ppm e incluso 10 ppm. Más exactamente, la invención se refiere a un proceso de tratamiento de cargas de petróleo de las cuales al menos el 80% en peso hierve por encima de 340ºC, y que contienen al menos el 0,05% en peso de azufre, para producir al menos un corte de gasóleo con un contenido de azufre como mucho de 50 ppm en peso, comprendiendo dicho proceso las siguientes etapas: a) hidroconversión en lecho en ebullición en presencia de un catalizador de hidroconversión que es al menos en parte amorfo y que funciona con una corriente ascendente de líquido y gas, a una temperatura de 300 -550ºC, una presión de 2-35 MPa, una velocidad espacial horaria de 0,1 h -1 10 h -1 y en presencia de 50-5000 Nm 3 de hidrógeno/m3 de carga, siendo la conversión neta de productos que hierven por debajo de 360ºC del 10-80% en peso, b) separación del efluente de un gas que contiene hidrógeno, sulfuro de hidrógeno formado en la etapa a) y una fracción más pesada que la del gasóleo, tras la cual dicho gas que contiene hidrógeno se recicla en la etapa a), c) hidrotratamiento, por contacto con al menos un catalizador, de al menos un corte destilado obtenido en la etapa b) y que incluye una fracción de gasoil, a una temperatura de 300-500 °C, una presión de 2-12 MPa, una velocidad espacial horaria de 0,1-10 h -1 y en presencia de 200 5000 Nm3 de hidrógeno/m3 de carga, d) separación de hidrógeno, gases y al menos un corte de gasoil con un contenido de azufre inferior a 50 ppm en peso, el hidrógeno separado al que se le añade el hidrógeno obtenido en la etapa b), se recomprime y después se recicla hacia la etapa a), proceso en el que todo el hidrógeno de constitución necesario para el proceso se aporta a la etapa c). Las cargas tratadas son pesadas, es decir, que el 80% en peso, hierve por debajo de 340 ºC. Su punto de ebullición inicial se establece generalmente al menos en 340°C, con frecuencia al menos en 370°C incluso al menos 400°C. Muy ventajosamente el proceso permite tratar cargas que tienen una temperatura de ebullición final de al menos 450°C y puede incluso superar los 700°C. El contenido de azufre es de al menos 0,05 % en peso, con frecuencia de al menos 1% y muy frecuentemente de al menos 2%, incluso de al menos 2,5% en peso. En este proceso son muy convenientes cargas con un 3% de azufre o más. Las cargas que pueden tratarse en el ámbito de la presente invención son destilados al vacío de destilación directa, destilados al vacío obtenidos de procesos de conversión, tales como, por ejemplo, los que provienen de la coquización, de una hidroconversión en lecho fijo (tal como los obtenidos de los procesos de tratamiento HYVAML® de pesados desarrollados por la firma solicitante) o de los procesos de hidrotratamiento de pesados en lecho en ebullición (como los obtenidos de los procesos H-OIL®), o también de aceites desasfaltados con disolvente (por ejemplo con propano, butano, o pentano) que provienen del desasfaltado de residuos de destilación directa al vacío, o de residuos obtenidos de los procesos HYVAHL® y H-OIL. Las cargas también pueden estar formadas por mezclas de estas diversas fracciones. Igualmente pueden contener cortes de gasoil y gasóleos pesados que provienen del craqueo catalítico que generalmente tienen un intervalo de destilación de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 370ºC. También pueden contener extractos aromáticos y parafinas obtenidas en el ámbito de la fabricación de aceites lubrificantes. De acuerdo con la presente invención, las cargas que se tratan son, preferentemente, destilados al vacío, cargas tipo DAO, es decir que contienen metales y/o asfaltenos y por ejemplo más de 10 ppm de metales y más de 1000 ppm de asfaltenos. Etapa a) de hidroconversión en la que la carga descrita a continuación se trata en un reactor en lecho en ebullición. Dicha carga hidrocarbonada se trata en una sección de tratamiento en presencia de hidrógeno, comprendiendo 2 ES 2 367 677 T3 dicha sección al menos un reactor trifásico que contiene al menos un catalizador de hidroconversión, cuyo sustrato mineral es, al menos en parte, amorfo, en lecho en ebullición, funcionando con una corriente ascendente de líquido y gas, comprendiendo al menos dicho reactor, un medio de extracción del catalizador fuera de dicho reactor situado cerca de la parte inferior del reactor y al menos un medio de sustrato del catalizador limpio en dicho reactor situado cerca de la parte superior de dicho reactor. Habitualmente, se trabaja a una presión absoluta de 2 a 35 MPa, con frecuencia de 4 a 20 MPa y más frecuentemente de 6 a 20 MPa a una temperatura de aproximadamente 300 a aproximadamente 550 ºC y con frecuencia de aproximadamente 350 a aproximadamente 470 ºC. La velocidad espacial horaria (VVH) con respecto al volumen del catalizador y a la presión parcial de hidrógeno son factores importantes que se seleccionan en función de las características del producto a tratar y de la conversión deseada. Más a menudo la VVH con respecto al volumen del catalizador se sitúa en un intervalo que varía de aproximadamente 0,1 h -1 a aproximadamente 10 h -1 y preferentemente aproximadamente de 0,5 h -1 a aproximadamente 5 h -1 . La cantidad de hidrógeno mezclado en la carga es habitualmente de aproximadamente 50 a aproximadamente 5000 metros cúbicos normales (Nm3) por metro cúbico (m3) de carga líquida y generalmente de aproximadamente 100 a aproximadamente 1500 Nm3/m3 y preferentemente de aproximadamente 200 a aproximadamente 500 Nm3/m3. La conversión de la carga en fracciones más ligeras que 360°C habitualmente está comprendida entre el 10-80% en peso, la mayoría de las veces entre 25-60%. Puede usarse un catalizador granular clásico de hidroconversión, que comprende, sobre un sustrato amorfo, al menos un metal o un compuesto de metal que tenga una función hidrodeshidrogenante. Este catalizador puede ser un catalizador que comprenda metales del grupo VIII, por ejemplo níquel y/o cobalto, la mayoría de las veces, en asociación con al menos un metal del grupo VIB, por ejemplo molibdeno y/o tungsteno. Por ejemplo, puede usarse un catalizador que comprenda del 0,5 al 10% en peso de níquel, y preferentemente del 1 al 5% en peso de níquel (expresado en óxido de níquel NiO) y del 1 al 30% en peso de molibdeno, preferentemente del 5 al 20% en peso de molibdeno (expresado en óxido de molibdeno MoO3) sobre un sustrato mineral amorfo. Este sustrato se seleccionará, por ejemplo, del grupo formado por alúmina, sílice, sílice-alúmina, magnesio, arcillas y mezclas de al menos dos de estos minerales. Este sustrato también puede incluir otros compuestos y, por ejemplo, óxidos seleccionados del grupo formado por óxido de boro, circona, óxido de titanio, anhídrido fosfórico. La mayoría de las veces se usa un sustrato de alúmina y con mucha frecuencia un sustrato de alúmina dopada con fósforo y eventualmente con boro. La concentración de anhídrido fosfórico P2O5 es habitualmente inferior a aproximadamente el 20% en peso, y la mayoría de las veces, inferior a aproximadamente el 10% en peso. Esta concentración de P2O5 es habitualmente de al menos un 0,001% en peso. La concentración de trióxido de boro B2O3 es habitualmente de aproximadamente 0 a aproximadamente el 10% en peso. La alúmina usada es habitualmente una alúmina o . Este catalizador está más frecuentemente en forma de extruido. El contenido total de óxidos de metales de los grupos VI y VIII... [Seguir leyendo]

1. Proceso de tratamiento de cargas de petróleo en el que al menos el 80% en peso hierve por encima de 340°C, y que contiene al menos el 0,05 % en peso de azufre, para producir al menos un corte de gasoil con un contenido de azufre a lo sumo de 50 ppm en peso, comprendiendo dicho proceso las siguientes etapas: a) hidroconversión en lecho en ebullición en presencia de un catalizador de hidroconversión que es al menos en parte amorfo y que funciona con una corriente ascendente de líquido y gas, a una temperatura de 300 -550ºC, una presión de 2-35 MPa, una velocidad espacial horaria de 0,1 h -1 10 h -1 y en presencia de 50-5000 Nm 3 de hidrógeno/m3 de carga, siendo la conversión neta de productos que hierven por debajo de 360ºC del 10-80% en peso, b) separación del efluente de un gas que contiene hidrógeno, sulfuro de hidrógeno formado en la etapa a) y una fracción más pesada que la del gasóleo, tras la cual dicho gas que contiene hidrógeno se recicla en la etapa a), c) hidrotratamiento, por contacto con al menos un catalizador, de al menos un corte destilado obtenido en la etapa b) y que incluye una fracción de gasoil, a una temperatura de 300-500°C, una presión de 2-12 MPa, una velocidad espacial horaria de 0,1-10 h -1 y en presencia de 200 5000 Nm3 de hidrógeno/m3 de carga, d) separación de hidrógeno, gases y al menos un corte de gasoil con un contenido de azufre inferior a 50 ppm en peso, el hidrógeno separado al que se le añade el hidrógeno obtenido en la etapa b), se recomprime y después se recicla hacia la etapa a), proceso en el que todo el hidrógeno de constitución necesario para el proceso se aporta a la etapa c). 2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la cantidad de hidrogeno complementario introducido en la etapa c) es superior al consumo químico de hidrógeno necesario para obtener los rendimientos establecidos en las condiciones operativas establecidas para la etapa c). 3. Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en el que dicha fracción pesada se envía a un proceso de craqueo catalítico. 4. Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en el que la presión parcial de H2S a la salida de la etapa c) es inferior a 0,05 MPa. 5. Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en el que en la etapa b) la nafta también se separa y una fracción de gasoil pasa a la etapa c). 6. Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 en el que a la etapa c) pasa una fracción de gasóleo mezclada con nafta. 7. Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en el que al menos una parte del gas que contiene el hidrógeno separado en la etapa b) se trata para reducir su contenido de sulfuro de hidrogeno y después se recicla hacia la etapa a), conteniendo el gas de reciclaje a lo sumo el 1% en mol de sulfuro de hidrógeno. 8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 7 en el que el tratamiento es un lavado con al menos una amina. 9. Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 8 en el que el hidrógeno también se recicla en la etapa c). 10. Proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en el que las fracciones separadas en las etapas b) y d) se separan en gasolina pesada y ligera, enviándose la gasolina pesada para tansformarse y la gasolina ligera para la isomerización de las parafinas. 11. Instalación de tratamiento de cargas de petróleo de las cuales al menos el 80% en peso hierve por encima de 340ºC y que contiene al menos el 0,05% de azufre, que comprende: a) Una zona (I) de hidroconversión en lecho fluidizado en ebullición de un catalizador de hidroconversión y provista de un conducto (1) para la introducción de la carga a tratar, un conducto (2) para la salida del efluente hidroconvertido, al menos un conducto (31) para la extracción de catalizador y al menos un conducto (32) para la reposición de catalizador limpio, así como un conducto (29) para la introducción de hidrógeno, funcionando dicha zona con una corriente ascendente de carga y gas, b) una zona (II) de separación que incluye al menos un separador (3) (6) para separar el gas rico en hidrógeno por el conducto (4), para separar en el conducto (7) el sulfuro de hidrógeno y obtener en el conducto (8) una fracción líquida, y que también incluye una columna de destilación (9) para separar al menos un corte destilado que incluye una fracción de gasóleo en el conducto (11) y una fracción pesada en el conducto (10), c) una zona (III) de hidrotratamiento que contiene al menos un lecho fijo de catalizador de hidrotratamiento para tratar una fracción de gasóleo obtenida al final de la etapa b), provista de un conducto (30) para introducir todo el hidrógeno de constitución y un conducto (12) para la salida del efluente hidrotratado, d) una zona (IV) de separación que incluye al menos un separador (13) (16) para separar el hidrógeno por el ES 2 367 677 T3 conducto (14), para separar el sulfuro de hidrógeno en el conducto (17) y para mediante el conducto (18) un gasóleo que tiene un contenido de azufre inferior a 50 ppm, comprendiendo la instalación una zona de tratamiento (25) para reducir el contenido de H2S del gas que contiene hidrógeno del conducto (4), un compresor (27) que recomprime el gas obtenido de la zona (25) y el hidrógeno llevado por el conducto (14), y un conducto (29) de reciclaje del hidrógeno en la zona (I). 12. Instalación de acuerdo con la reivindicación 11, que también comprende una zona (V) de craqueo catalítico en la que dicha fracción pesada se envía por el conducto (10). 13. Instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 ó 12 en la que la zona (II) comprende un separador gas/líquido (3) para separar un gas que contiene hidrógeno por el conducto (4), después un separador (6) que admite el efluente obtenido del separador (3) para separar el sulfuro de hidrógeno y nafta por el conducto (7) y para obtener una fracción líquida en el conducto (8), comprendiendo también dicha zona (II) una columna (9) de destilación para separar por el conducto (11) un corte de nafta - gasóleo y por el conducto (10) una fracción más pesada que el gasóleo y estando el conducto (10) conectado a una zona (V) de craqueo catalítico. 14. Instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 13 en la que la zona (II) comprende un separador gas/líquido (3) para separar un gas que contiene hidrógeno por el conducto (4), después un separador (6) que admite el afluente obtenido del separador (3) para separar el sulfuro de hidrógeno y nafta por el conducto (7) y para obtener una fracción líquida en el conducto (8), sobre el conducto (7) se coloca un estabilizador para retirar el sulfuro de hidrógeno, enviando la nafta purificada por el conducto (8), comprendiendo también dicha zona (II) una columna (8) de destilación para separar la nafta, una fracción más pesada que el gasóleo por el conducto (10), y un corte de gasóleo por el conducto (11), estando el conducto (10) conectado a la zona (V) de craqueo catalítico. 15. Instalación de acuerdo con la reivindicación 11 también provista de un conducto (28) de reciclaje del hidrógeno en la zona (III). 11 ES 2 367 677 T3 12