FR2688213A1 - Procede d'isomerisation de paraffines normales en c5/c6 avec recyclage de paraffines normales et methyl-pentanes. - Google Patents

Abstract

On décrit un procédé d'isomérisation de n-paraffines en C5 /C6 en isoparaffines qui comprend: - une étape (1) d'isomérisation d'une charge constituée d'un naphtha léger et un recyclage d'un flux riche en méthyl-pentanes et en paraffines normales; - une étape (2) d'adsorption réalisée par passage de l'effluent de l'isomérisation sur un adsorbant retenant les n-paraffines; - en alternance avec l'étape (2) d'adsorption, une étape (3) de désorption réalisée par un abaissement de la pression et un strippage au moyen d'un flux gazeux riche en méthyl-pentanes provenant de l'étape (4) de désisohexanisation; et - une étape (4) de désisohexanisation de l'effluent d'adsorption; L'isomérat débarrassé des n-paraffines à l'étape (2) et distillé à l'étape (4) est un produit à haut indice d'octane.

Description

i L'invention concerne un procédé d'isomérisation de n-paraffines en

isoparaffines, ayant notamment pour but d'améliorer l'indice d'octane de certaines coupes pétrolières, plus particulièrement de celles qui contiennent des pentanes et des hexanes normaux ainsi que des pentanes et des hexanes ramifiés (coupes C 5/C 6). Les procédés actuels d'isomérisation des hydrocarbures en C 5/C 6 utilisant des catalyseurs au platine de type alumine chlorée à haute activité opèrent sans recyclage (en anglais "once through"), ou avec un recyclage partiel, 1 i O après fractionnement, des n-paraffines non converties, ou avec un recyclage

total après passage sur des systèmes de tamis moléculaires en phase liquide.

La mise en oeuvre sans recyclage, bien que simple, manque d'efficacité dans l'accroissement de l'indice d'octane Pour obtenir des indices d'octane élevés, on doit effectuer le recyclage des constituants à faible indice d'octane, après passage soit dans des colonnes de séparation (par exemple un désisohexaniseur) soit sur des tamis moléculaires, en phase liquide ou vapeur. Un procédé d'isomérisation bien connu, utilisant des tamis moléculaires pour la séparation en phase vapeur des n-paraffines non converties, intègre l'étape d'adsorption par tamis moléculaire à l'étape réactionnelle C'est le procédé dit "Total Isomerization Process" (ou "TIP") décrit par exemple dans le brevet US-A- 4210771 Il combine la mise en oeuvre d'un réacteur d'isomérisation alimenté par le mélange de la charge, d'un effluent de désorption et d'hydrogène, et la mise en oeuvre d'une section de séparation par adsorption des n-paraffines sur tamis moléculaire, la désorption étant effectuée par un strippage à l'hydrogène Dans un tel procédé, le système réactionnel ne peut pas consister en une étape à l'alumine chlorée à haute 3 O activité, en raison des risques de contamination par l'acide chlorhydrique des tamis moléculaires intégrés On utilise alors un système catalytique moins performant, à base de zéolithe ne mettant pas en oeuvre de chlore Il en résulte un produit présentant un indice d'octane inférieur de 1 à 2 points à

celui qui aurait été obtenu avec un catalyseur à base d'alumine chlorée.

En effet, il est connu dans l'art que plus la température d'isomérisation est basse, plus la conversion des n-paraffines en isoparaffines est élevée et, de plus, meilleure est la conversion des isomères en C 6 à faible indice d'octane (méthyl-pentanes) en isomères en C 6 à plus haut indice d'octane (diméthylbutanes). Il est connu également que le catalyseur à base d'alumine chlorée imprégnée de platine permet de mener la réaction d'isomérisation à une température

plus basse que les catalyseurs de type zéolithe non chlorée, plus stables.

Il était donc particulièrement intéressant de concevoir un procédé qui puisse combiner un système réactionnel à basse température (pour avoir le meilleur accroissement de l'indice d'octane "sans recyclage"), avec un système de recyclage des constituants à faible indice d'octane, non intégré ou résistant

1 5 au chlore.

On peut considérer les schémas classiques utilisant des colonnes de séparation (désisopentaniseur et désisohexaniseur), du fait que les colonnes

de séparation peuvent être immunisées contre la contamination par le chlore.

Mais ces schémas sont lourds en équipement et gros consommateurs d'énergie, donc coûteux à mettre en oeuvre Un schéma à une colonne de séparation (seulement le désisohexaniseur) serait moins coûteux mais ne présenterait pas la faculté de convertir tout le pentane normal en isopentane et, de ce fait, ne permettrait pas d'obtenir les niveaux d'accroissement de

l'indice d'octane des schémas avec recyclage.

Pour éviter la contamination par le chlore des tamis moléculaires utilisés pour la séparation, on peut envisager un système non intégré mettant en oeuvre une étape de stabilisation de l'effluent d'isomérisation avant de l'envoyer à 3 O l'étape d'adsorption Cette approche a déjà été proposée dans le procédé combiné dit "PENEX MOLEX', dans lequel les hydrocarbures en C 5/C 6 sont isomérisés dans une réaction catalytique à l'alumine chlorée, suivie par une adsorption sur tamis moléculaire en phase liquide des paraffines normales à

partir du fond du stabilisateur, à la température de fond.

L'utilisation d'un tamis moléculaire en adsorption et désorption en phase liquide est plus difficile à réaliser qu'en phase vapeur En effet, le rapport des quantités de paraffines normales adsorbées aux quantités d'isoparaffines présentes en phase mobile est nettement en faveur de la mise en oeuvre en phase vapeur. Un autre obstacle à l'utilisation des systèmes catalytiques à haute activité est leur sensibilité aux contaminants de la charge, à savoir le soufre et l'eau La charge liquide et l'appoint d'hydrogène doivent être adoucis, débarrassés du

1 i O soufre et déshydratés avant d'être introduits dans le système réactionnel.

Dans l'état actuel de la technique utilisant des systèmes catalytiques à base d'alumine chlorée, les charges sont séchées dans des opérations de

prétraitement au moyen de plusieurs tamis moléculaires.

L'objet de l'invention est de proposer un nouveau procédé permettant d'augmenter le plus possible l'indice d'octane d'une coupe pétrolière

contenant des paraffines normales tout en limitant la dépense énergétique.

La présente invention permet notamment de pallier les inconvénients des procédés connus, en combinant le système à haute activité utilisant par exemple un catalyseur consistant en une alumine chlorée imprégnée de platine avec un système original d'adsorption-désorption sur tamis moléculaire en phase vapeur (système non intégré) De plus, la désorption des n-paraffines est réalisée dans des conditions avantageuses du point de vue énergétique en combinant un abaissement de pression et une opération de strippage utilisant une vapeur riche en méthyl-pentanes qui sont aussi recyclés et convertis en diméthylbutanes lors du passage à travers le réacteur d'isomérisation. Pour fournir l'éluant vapeur riche en méthyl-pentanes pour le cycle de désorption, on incorpore en aval du système une colonne de désisohexanisation qui fractionne l'effluent de l'étape d'adsorption en deux coupes: une coupe distillat ne contenant que des isomères à très haut indice 3 5 d'octane ayant une forte concentration en diméthyl butanes et une coupe de fond de colonne ayant une forte concentration en méthyl-pentanes d'indice

d'octane bien inférieur à celui du distillat.

Par ailleurs, l'utilisation judicieuse de méthyl-pentanes fournis par la désisohexanisation dans l'étape de désorption permet de supprimer une étape de purge à la fin de celle-ci En effet, la colonne d'adsorbant alors remplie de méthyl-pentanes peut être immédiatement réutilisée en adsorption, l'effluent de l'adsorption ne contenant pas alors de nparaffines, même au début de celle-ci Cela conduit à une simplification importante de l'unité en permettant notamment l'utilisation d'un système ne contenant que deux lits d'adsorbant, chacun opérant alternativement en adsorption et en désorption. Selon un autre aspect de l'invention, on peut utiliser un système de recompression des vapeurs de tête du désisohexaniseur (pompe à chaleur) pour fournir toute l'énergie de rebouillage du désisohexaniseur par la

condensation du reflux et du distillat net de celui-ci.

Le procédé de l'invention est décrit ci-après en liaison avec les Figures 1, 2 et 3, parmi lesquelles: La Figure 1 en représente un schéma de principe La Figure 2 représente un schéma plus détaillé du procédé de l'invention, et;

La Figure 3 représente schématiquement une étape de stabilisation.

On décrit plus particulièrement l'isomérisation d'une charge de naphta léger contenant une proportion prépondérante d'hydrocarbures en C 5 et en C 6 en

un isomérat à haut indice d'octane.

Le procédé de l'invention comprend principalement une étape ( 1) d'isomérisation, une étape ( 2) d'adsorption, une étape ( 3) de désorption et

une étape ( 4) de désisohexanisation.

Dans l'étape ( 1), on envoie dans une zone d'isomérisation 1, par la ligne 2, la

charge de naphtha léger (ligne 1) mélangée avec les recyclages de méthyl-

pentanes et de paraffines normales provenant de l'étape de désorption ( 3)

(ligne 11) et de l'étape de désisohexanisation ( 4) (ligne 12).

La réaction d'isomérisation est conduite par exemple à une température de

à 3000 C, en présence d'hydrogène et sous une pression de 10 à 40 bars.

La charge à traiter est mélangée à un appoint d'hydrogène et éventuellement à un recyclage d'hydrogène arrivant par la ligne 3, puis est chauffécpar exemple à une température de 140 à 3000 C au moyen d'un échange de chaleur charge/effluent, dans l'échangeur E 1 et d'un chauffage final dans un four H. La réaction d'isomérisation est effectuée de préférence sur un catalyseur à haute activité, comme par exemple un catalyseur à base d'alumine chlorée et de platine, fonctionnant à basse température, par exemple entre 130 et 2200 C, à haute pression, par exemple de 20 à 35 bars, et avec un faible rapport molaire hydrogène/hydrocarbures, compris par exemple entre 0,1/1 et 1/1 Des catalyseurs connus utilisables sont constitués par exemple d'un support en alumine yet/ou ride haute pureté renfermant de 2 à 10 % en poids de chlore, de 0,1 à 0,35 % en poids de platine et éventuellement d'autres métaux Ils peuvent être mis en oeuvre avec une vitesse spatiale de 0,5 à h-1, de préférence de 1 à 4 h-1 Le maintien du taux de chloration du catalyseur nécessite généralement l'appoint en continu d'un composé chloré comme le tétrachlorure de carbone injecté en mélange avec la charge à une

concentration de 50 à 600 parties par million en poids.

Bien entendu on peut également utiliser d'autres catalyseurs connus tels que ceux constitués d'une zéolithe de type mordénite renfermant un ou plusieurs 3 O métaux préférentiellement du groupe VIII de la classification périodique des éléments Un catalyseur bien connu consiste en une mordénite de rapport Si O 2/AI 203 compris entre 10 et 40, de préférence entre 15 et 25 et renfermant de 0,2 à 0,4 % en poids de platine Néanmoins, dans le cadre du procédé faisant l'objet de l'invention, les catalyseurs appartenant à cette famille sont 3 5 moins intéressants que ceux à base d'alumine chlorée car ils fonctionnent à plus haute température ( 240 à 300 C) et conduisent à une conversion moins

poussée des paraffines normales en isoparaffines à haut indice d'octane.

Dans ces conditions, une partie des n-paraffines est transformée en isoparaffines et une partie des méthyl-pentanes est transformée en diméthylbutanes; cependant, il reste dans l'effluent sortant du réacteur d'isomérisation par la ligne 4 une proportion importante de n-paraffines et de méthyl-pentanes, qui peut aller jusqu'à environ 50 % en moles et qui est de

préférence comprise entre 25 et 40 % en moles.

L'effluent de l'étape d'isomérisation ( 1), après refroidissement, peut passer dans un séparateur 51 dont la vapeur est recyclée par la ligne 3 à l'entrée du réacteur d'isomérisation I et l'effluent liquide (isomérat) sortant par la ligne 6 est vaporisé et surchauffé dans l'échangeur E 2 avant d'être envoyé vers

1 5 I'étape d'adsorption ( 2) par la ligne 8.

Dans l'étape ( 2) d'adsorption, on fait passer le mélange vapeur en courant

ascendant dans l'adsorbeur A, dans lequel les n-paraffines sont retenues.

L'isomérat débarrassé des n-paraffines sort par la ligne 9, peut être au moins en partie condensé dans l'échangeur E 3 puis envoyé vers la colonne de désisohexanisation. Le lit adsorbant est constitué en général d'un tamis moléculaire à base de zéolithe capable d'adsorber sélectivement les n-paraffines, et ayant un diamètre apparent de pores voisin de 5 À = ( 5 10-8 cm); la zéolithe 5 A convient parfaitement à cet usage: son diamètre de pores est proche de = ( 5 10-8 cm) et sa capacité d'adsorption pour les n-paraffines est importante On peut cependant employer d'autres adsorbants tels que la chabazite ou l'érionite Les conditions opératoires préférées sont une température de 200 à 400 C et une pression de 10 à 40 bars Le cycle d'adsorption dure en général de 2 à 10 minutes L'effluent recueilli à la sortie de l'adsorbeur A par la ligne 9 ne contient pratiquement que des isoparaffines (isopentane et isohexane) Il est condensé, par échange de chaleur, par exemple par échange thermique avec un des rebouilleurs E 3 de l'étape ( 4)

de désisohexanisation.

Les n-paraffines adsorbées au cours de l'étape ( 2) sont ensuite désorbées dans l'étape ( 3) de désorption représentée sur la Figure 2 par l'adsorbeur D, qui n'est autre que l'absorbeur A saturé en n- paraffines et fonctionnant en désorption L'opération est en général réalisée par un abaissement de la pression jusqu'à une valeur inférieure à 5 bars, de préférence inférieure à 3

bars, et par un strippage au moyen d'un flux gazeux riche en méthyl-

pentanes, soutiré à un niveau de la colonne de désisohexanisation convenable et amené par la ligne 10 à traverser l'adsorbeur D en courant descendant Ce flux gazeux est en général porté à une température de 250 à 1 O 350 C dans l'échangeur E 7 La proportion du flux riche en méthyl-pentanes nécessaire à la désorption correspond avantageusement à 0,5 à 2 moles de

vapeur riche en méthyl-pentanes par mole de n-paraffines à désorber.

L'opération dure en général de 2 à 10 minutes: I'effluent de l'étape de désorption ( 3) est recyclé vers l'étape d'isomérisation par la ligne 11; il est 1 5 condensé directement dans un éjecteur J en contact avec la charge fraîche de naphta léger arrivant par la ligne 1 et avec un liquide circulant dans la ligne

13 et refroidi par l'échangeur E 6.

L'adsorbeur D, après désorption, est à nouveau utilisé en adsorption.

L'effluent sortant de l'étape d'adsorption est ensuite envoyé sous pression

d'adsorption vers l'étape ( 4) de désisohexanisation.

Dans l'étape ( 4) on alimente une colonne de désisohexanisation par la ligne 9 au moyen de l'effluent provenant de l'étape ( 2) d'adsorption décrite précédemment, par exemple, à une pression de 1 à 2 bars (pression absolue). La colonne de désisohexanisation consiste en général en une colonne de distillation comportant des internes de fractionnement (garnissage structuré ou plateaux) L'opération de désisohexanisation sépare la charge en un distillat riche en diméthyl butanes contenant, par exemple, de 20 à 40 % en moles de diméthylbutanes et en un résidu pauvre en diméthylbutanes

contenant par exemple de 5 à 10 % en moles de diméthylbutane.

Avant d'être introduite dans la colonne de désisohexanisation, la charge peut être condensée et refroidie, par exemple, à une température de 100 à 120 OC, éventuellement par échange thermique avec un des rebouilleurs de la

colonne de désisohexanisation dans l'échangeur E 3.

La colonne de désisohexanisation opère en général entre une température de fond de 80 à 1000 C et une température de tête de 20 à 600 C. Le résidu chaud de la colonne de désisohexanisation sortant par la ligne 12 1 i O est ensuite recyclé et envoyé vers le réacteur d'isomérisation après mélange avec la charge fraîche (ligne 1) et l'effluent de désorption (ligne 11) dans l'éjecteur/mélangeur J Un soutirage latéral permet de prélever un courant vapeur riche en méthylpentanes envoyé par la ligne 10 vers l'adsorbeur D en

cours de désorption.

Les vapeurs de tête (distillats) sortant par la ligne 7 sont en général condensés par moyen d'un échangeur de chaleur avec l'eau de refroidissement dans un condensateur E 4 Le condensat est partiellement recyclé en tête du désisohexaniseur (reflux) et en partie envoyé par pompage

par la ligne 14 comme produit principal d'isomérisation ou isomérisat.

Dans une des versions optionnelles que l'on préfère, les vapeurs de tête (distillats) sortant par la ligne 7 peuvent être comprimées dans un compresseur (pompe à chaleur) à une pression suffisante (de 5 à 6 bars) pour qu'elles se condensent à une température supérieure de 10 à 250 C à la température requise pour le rebouillage du fond de colonne La condensation de ces vapeurs peut alors servir à fournir l'énergie nécessaire au rebouilleur par l'intermédiaire de l'échangeur E 5, en évitant un apport d'énergie extérieur La condensation se fait en grande partie de cette manière, ce qui permet d'économiser sur les moyens de refroidissement

nécessaires à la condensation totale du reflux et du distillat.

Selon une autre variante préférée du procédé de l'invention, notamment lorsque l'on utilise un catalyseur à base d'alumine chlorée, on intercale entre 3 5 l'étape d'isomérisation ( 1) et l'étape d'adsorption ( 2), une étape de stabilisation de l'effluent de l'isomérisation, destinée essentiellement à éliminer l'acide chlorhydrique provenant du catalyseur en même temps que

l'hydrogène et des hydrocarbures légers de Cl à C 4.

Après refroidissement, par exemple par échange thermique avec la charge alimentant ledit réacteur dans l'échangeur E 1, l'effluent du réacteur d'isomérisation consistant en un mélange diphasique est envoyé par la ligne 4 directement dans une colonne de stabilisation 52 opérant en général à une pression de 10 à 20 bars, avantageusement à environ 15 bars Le

stabilisateur 52 est représenté schématiquement sur la Figure 3.

Le stabilisateur élimine en tête les produits les plus légers ainsi que l'excès éventuel d'hydrogène qui sortent par la ligne 15 Le distillat est partiellement condensé par refroidissement à l'eau dans l'échangeur E 8, le condensat obtenu pouvant être au moins partiellement recyclé vers la tête du stabilisateur par la ligne 16 Si on le désire, on peut également recueillir un

LPG comme distillat net, par la ligne 17.

L'acide chlorhydrique éventuellement présent (lorsque le catalyseur d'isomérisation est à base d'alumine chlorée imprégnée de platine) est suffisamment volatil pour passer en totalité en tête du stabilisateur et est évacué avec les produits gazeux par la ligne 15 Le produit de fond du stabilisateur, exempt d'acide chlorhydrique est soutiré par la ligne 6 sous la forme d'un flux vapeur à la pression du stabilisateur et est envoyé vers

l'adsorbeur après un chauffage complémentaire dans l'échangeur E 2.

Le rebouilleur du stabilisateur sert ainsi à vaporiser la charge de l'adsorbeur A, à une température d'environ 150 à 200 OC, permettant l'alimentation de ce

dernier en phase vapeur.

Le procédé de l'invention permet d'obtenir, à partir de charges de naphtas légers riches en C 5/C 6 présentant un Indice d'Octane Recherche (IOR) de 65

à 75, un isomérat présentant un IOR de 89 à 92.

3 5 L'exemple qui suit, non limitatif, illustre l'invention.

EXEMPLE

Le procédé faisant l'objet de l'invention est mis en oeuvre dans une installation pilote correspondant au schéma de la Figure 2, modifié selon le schéma de la Figure 3 Le séparateur 51 est donc remplacé par la colonne de stabilisation 52 et on ne recycle pas d'hydrogène vers le réacteur d'isomérisation I. 1 O La charge F est constituée par un naphta léger séché ayant la composition molaire suivante: préalablement désulfuré et Sa teneur en soufre est de 0,5 ppm en poids, sa teneur en

1 5 poids et son Indice d'Octane Recherche (IOR) de 70,2.

eau de 1 ppm en La charge liquide est introduite par la conduite 1 dans un éjecteur/mélangeur J avec un débit de 77,6 kg/h Simultanément, on aspire dans cet éjecteur/mélangeur, à un débit moyen de 44 kg/h, un flux de recyclage issu de la zone de désorption D par la ligne 11 L'éjecteur/mélangeur fonctionne sous une pression de 2 bars et la charge liquide fraîche et recyclée, introduite dedans comme fluide moteur, est préchauffée à une température d'environ Constituant % Molaire Isobutane (i C 4) 0,4 Normaibutane (n C 4) 2,4 Isopentane (i Cs) 21 Normalpentane (n C 5) 29 Cyclopentane (CP) 2,22-2 diméthylbutane ( 22 DMB) 0,5 2-3 diméthylbutane ( 23 DMB) 0,9 2 méthylpentane ( 2 MP) 12,7 3 méthylpentane ( 3 MP) 10 Normal hexane (n C 6) 14 Méthylcyclopentane (MCP) 5 Cyclohexane (CH) 0,5 Benzène 1,3

C 7 + 0,1

1 1 800 C par le contact direct avec la vapeur issue de la désorption La vapeur

est totalement condensée et refroidie à la même température.

Simultanément, on injecte aussi dans ce mélangeur, à un débit moyen de kg/h, un flux de recyclage issu du fond de la colonne de distillation D 1 par la ligne 12. Le liquide de fond de ce mélangeur, repris par une pompe, est envoyé par la ligne 2 vers le réacteur d'isomérisation I après appoint d'hydrogène et préchauffage à une température de 1400 C sous une pression de 30 bars Le 1 i O réacteur renferme 62 litres d'un catalyseur d'isomérisation à base d'alumine rl renfermant 7 % en poids de chlore et 0,23 % en poids de platine Pour maintenir l'activité du catalyseur, on effectue un appoint en continu de 42 g/heure de tétrachlorure de carbone dans la charge ce qui correspond à une teneur de 500 ppm en poids La réaction d'isomérisation est conduite sous une pression moyenne de 30 bars et à une température de 1400 C (entrée) à 1600 C (sortie) Dans ces conditions, l'effluent hydrocarboné du réacteur d'isomérisation renferme environ 8 % en moles de n C 5, 5,5 % en

moles de n C 6 et environ 26 % en moles de methyl-pentanes.

L'effluent complet du réacteur d'isomérisation est envoyé directement par la ligne 4 dans la colonne de stabilisation 52 (Figure 3) fonctionnant sous une pression de 15,5 bars, avec une température d'environ 2000 C au rebouilleur et une température de 300 C au ballon de reflux On purge en tête par la ligne 15 un mélange gazeux renfermant essentiellement de l'hydrogène La fraction de fond renfermant moins de 0,5 ppm en poids de HCI est soutirée en phase vapeur au niveau du rebouilleur par la ligne 6 Elle est préchauffée à une température de 3000 C et est introduite en phase vapeur au bas de l'adsorbeur A par la ligne 8 Celui-ci fonctionne sous une pression moyenne de 15 bars et à une température moyenne de 300 OC pendant la phase d'adsorption qui dure environ 6 minutes L'adsorbeur de 16 cm de diamètre intérieur et 4 m de hauteur renferme 60 kg de zéolithe 5 A sous forme d'extrudés de 1,6 mm de diamètre A la sortie de l'adsorbeur on récupère par la ligne 9, avec un débit moyen d'environ 123 kg/h, un isomérat renfermant moins de 1 % en moles de paraffines normales en C 5 et C 6 et présentant un IOR de 88 à 88,5, qui est envoyé ensuite sous pression vers le rebouilleur E 3

de la colonne de distillation Dl.

Simultanément, le lit d'adsorbant contenu dans l'adsorbeur D, de mêmes dimensions que celui de l'adsorbeur A et qui a servi dans une phase d'adsorption précédente, est en phase de désorption Celle-ci est réalisée par abaissement de pression de 15 bars à 2 bars et injection par le haut du réacteur, à une température de 300 OC et avec un débit moyen de 20 kg/h,

d'un soutirage de vapeur de la colonne Dl riche en méthylpentanes (ligne 10).

1 i O La température du lit d'adsorbant est voisine de 300 OC durant toute la phase de désorption qui dure 6 minutes L'effluent de désorption soutiré au bas de l'adsorbeur D renferme environ 29 % en moles de n C 5 et 21 % en moles de n C 6 Il est recyclé par la ligne 11 vers l'éjecteur/mélangeur J. A la fin de chaque période de 6 minutes, les adsorbeurs A et D sont permutés au moyen d'un jeu de vannes, de manière à fonctionner alternativement en

phase d'adsorption et de désorption.

L'effluent de l'adsorbeur A (ligne 9) totalement condensé dans le rebouilleur E 3 de la colonne de distillation est détendu dans une vanne de contrôle de

pression et le mélange détendu est introduit dans la colonne de distillation DI.

La colonne remplie d'un garnissage structuré présentant une efficacité d'environ 40 étages théoriques fonctionne sous une pression de 2 bars avec

un taux de reflux de 4 par rapport au distillat net.

La vapeur de la tête de la colonne est condensée avec l'eau de refroidissement et le condensat est recueilli dans le ballon de reflux De ce ballon de reflux on soutire par la ligne 14, 76 kg/h de distillat qui constitue le

produit final.

Le procédé a été mis en oeuvre en continu pendant 34 jours dans les conditions décrites précédemment en fournissant un isomérat dont l'indice

d'Octane Recherche (IOR) est resté compris entre 89 5 et 91 7.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Procédé d'isomérisation des n-paraffines en isoparaffines dans une charge consistant essentiellement en une coupe C 5/C 6, caractérisé en ce qu'il comprend: une étape ( 1) d'isomérisation dans laquelle on envoie dans un réacteur d'isomérisation une coupe C 5/C 6 représentant la charge fraîche, mélangée avec un recyclage de flux riches en méthyl- pentanes et en paraffines 1 i O normales provenant de l'étape ( 3) de désorption et de l'étape ( 4) de désisohexanisation, l'effluent de cette étape étant envoyé dans un séparateur dans lequel on sépare une phase vapeur, qui est recyclée à l'entrée du réacteur, et une phase liquide qui constitue l'isomérat brut; une étape ( 2) d'adsorption dans laquelle on envoie dans un adsorbeur garni d'un tamis moléculaire capable de retenir les n-paraffines, en courant ascendant, un flux vapeur de l'effluent liquide de l'étape d'isomérisation, après vaporisation, et l'on recueille un isomérat débarrassé des n-paraffines; une étape ( 3) de désorption, alternant avec l'étape ( 2), et dans laquelle on abaisse la pression dans l'adsorbeur et on fait passer à travers le tamis moléculaire un flux gazeux riche en méthyl-pentanes prélevé dans l'étape de désisohexanisation, l'effluent de cette étape de désorption étant envoyé vers l'étape d'isomérisation ( 1); et une étape ( 4) de désisohexanisation dans laquelle on alimente une colonne de distillation au moyen de l'effluent provenant de l'étape ( 2) d'adsorption, et l'on obtient un résidu liquide et un flux vapeur riches en méthylpentanes et un distillat; ledit distillat étant en partie condensé et la fraction condensée étant en partie recyclée vers la tête de ladite colonne à titre de reflux liquide et en partie soutirée comme produit final d'isomérisation; ledit résidu liquide étant recyclé vers l'étape d'isomérisation ( 1) et le flux

vapeur riche en méthylpentanes étant envoyé vers l'étape ( 3) de désorption.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite coupe

C 5/C 6 est un naphta léger.

3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans l'étape ( 1) d'isomérisation, on fait passer la charge fraîche mélangée avec le recyclage des méthyl-pentanes et des paraffines normales en présence d'hydrogène sur un catalyseur consistant essentiellement en une zéolithe renfermant au moins un métal choisi parmi ceux du groupe VIII de la classification périodique des éléments ou une alumine chlorée imprégnée de 1 i O platine, sous une pression de 10 à 40 bars et à une température de 140 à

300 OC.

4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce

que l'étape ( 2) d'adsorption, menée à une température de 200 à 400 OC et à

1 5 une pression de 10 à 40 bars, dure de 2 à 10 minutes.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en

ce que dans l'étape ( 3) de désorption la pression est abaissée à une valeur inférieure à 5 bars et on fait passer le flux gazeux riche en méthyl-pentanes, prélevé à l'étape ( 4), porté à une température de 250 à 350 OC, en une proportion correspondant à 0,5 à 2 moles de vapeur par mole de n-paraffines

à désorber, pendant 2 à 10 minutes.

6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en

ce que dans l'étape ( 4) de désisohexanisation on opère à une pression de 1 à 2 bars, entre une température de fond de 80 à 100 O C et une température de tête de 20 à 60 OC, de manière que le distillat contienne de 5 à 10 % en moles de diméthylpentanes et que le résidu contienne de 5 à 10 % en moles de diméthylbutanes.

7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en

ce que le distillat de l'étape ( 4) de désisohexanisation est comprimé à une pression de 5 à 6 bars et sa condensation fournit la chaleur nécessaire au

rebouillage du fond de la colonne de désisohexanisation.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en

ce que l'effluent de l'étape ( 1) d'isomérisation est envoyé dans une colonne de stabilisation à une pression de 10 à 20 bars, o sont évacués en tête les produits les plus légers et l'acide chlorhydrique éventuel provenant du catalyseur d'isomérisation et en fond un effluent envoyé vers l'étape ( 2) d'adsorption. 9 Un isomérat à haut indice d'octane obtenu par un procédé selon l'une des

revendications 1 à 8.