L'hydrodésazotation des distillats issus de la conversion des hydrocarbures lourds

Hydrodenitrogenation of Distillates Issuing from the Conversion of Heavy Hydrocarbons

R. Kessas¹ et H. Toulhoat²

¹ Sonatrach
² Institut Français du Pétrole

Résumé

L'hydrodésazotation catalytique (HDN) est un des points clés de la valorisation des hydrocarbures lourds par leur conversion en carburants. Les coupes lourdes sont riches en azote, et leur conversion produit des distillats eux-mêmes très riches en azote, qui ne pourront être absorbés par une raffinerie classique sans un sévère prétraitement désazotant. Ce problème se pose quel que soit le procédé de conversion mis en oeuvre. On propose donc une analyse de l'HDN comprenant la description des structures azotées rencontrées dans les coupes à traiter, la mise en évidence des réactions à promouvoir, et les règles de choix de catalyseurs et de conditions opératoires en découlant compte tenu des principales déterminantes thermodynamiques et cinétiques. Cette analyse s'appuie sur des résultats de recherche très récents. Elle conduit à la mise en évidence de solutions actuelles au problème posé, et ouvre des perspectives pour des améliorations futures.

Abstract

Catalytic hydrodenitrogenation (HDN) is one of the key steps in the upgrading of heavy hydrocarbons by converting them into fuels. Heavy cuts are rich in nitrogen, and their conversion produces distillates that are also very rich in nitrogen, making them unable to be absorbed by a conventional refinery without a severe denitrogenation pretreatment. This problem occurs no matter what conversion process is implemented. Therefore, an analysis of HDN is proposed, including the description of the nitrogen structures encountered in the cuts to be treated, the description of the reactions to be promoted, and the resulting rules for choosing catalysts and operating conditions, in the light of the principal thermodynamic and kinetic constraints. This analysis is based on very recent research results. It leads to the recommending of solutions to the problem at hand and opens up prospects for future improvements.