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FR3041359A1 - OPTIMIZED PROCESS FOR THE VALORISATION OF BIO-OILS IN AROMATIC AND OLEFINIC BASES - Google Patents

OPTIMIZED PROCESS FOR THE VALORISATION OF BIO-OILS IN AROMATIC AND OLEFINIC BASES Download PDF

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FR3041359A1
FR3041359A1 FR1558968A FR1558968A FR3041359A1 FR 3041359 A1 FR3041359 A1 FR 3041359A1 FR 1558968 A FR1558968 A FR 1558968A FR 1558968 A FR1558968 A FR 1558968A FR 3041359 A1 FR3041359 A1 FR 3041359A1
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FR
France
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bio
oil
hydroreforming
catalyst
hydrogen
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Withdrawn
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Inventor
Alain Quignard
Olivier Thinon
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Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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Publication date
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Abstract

L'invention décrit un procédé de conversion d'une charge liquide comprenant au moins une bio-huile, ledit procédé comprenant une ou plusieurs étape(s) d'hydroreformage, en présence d'hydrogène et d'un ou de plusieurs catalyseurs d'hydroreformage comprenant au moins un métal de transition choisi parmi les éléments des groupes 3 à 12 de la classification périodique et au moins un support choisis parmi les charbons actifs, les carbures de silicium, les silices, les alumines de transition, les silices alumine, l'oxyde de zirconium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de titane et les aluminates de métaux de transition, pris seul ou en mélange, pour obtenir au moins un effluent liquide comprenant au moins une phase aqueuse et au moins une phase organique, suivie d'une étape de craquage catalytique d'au moins une partie de l'effluent issu de ou des étape(s) d'hydroreformage dans au moins un réacteur fonctionnant en courant ascendant ou descendant contenant un catalyseur de craquage catalytique, opérant avec un rapport catalyseur sur charge compris entre 4 et 15 et avec une température de sortie du ou des réacteur comprise entre 450 et 600 °C.The invention describes a method for converting a liquid feed comprising at least one bio-oil, said process comprising one or more hydroreforming step (s), in the presence of hydrogen and one or more catalysts of hydroreforming process comprising at least one transition metal chosen from the elements of groups 3 to 12 of the periodic table and at least one support chosen from active carbons, silicon carbides, silicas, transition aluminas, silica aluminas, zirconium oxide, cerium oxide, titanium oxide and transition metal aluminates, taken alone or as a mixture, to obtain at least one liquid effluent comprising at least one aqueous phase and at least one organic phase, followed by a step of catalytic cracking of at least a portion of the effluent from the hydroreforming stage (s) in at least one reactor operating in upward or downward flow containing a cracking catalyst catalytic converter, operating with a catalyst on charge ratio of between 4 and 15 and with an outlet temperature of the reactor (s) of between 450 and 600 ° C.

Description

DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne un procédé de conversion d’une charge liquide comprenant au moins une bio-huile, ladite bio-huile étant issue de la biomasse et en particulier à partir de biomasse liquéfiée issue de la pyrolyse de la biomasse. De manière plus spécifique, l’invention concerne un procédé de conversion de bio-huile en composés aromatiques, oléfinique et en fraction incorporables au pool carburant, en particulier au pool essence, kérosène et gazole, ledit procédé comprenant une ou plusieurs étape(s) d’hydroréformage, suivie d'une étape de craquage catalytique de l’effluent issue de l’étape d’hydroréformage.The present invention relates to a process for converting a liquid feed comprising at least one bio-oil, said bio-oil being derived from biomass and in particular from liquefied biomass resulting from the pyrolysis of biomass. More specifically, the invention relates to a process for converting bio-oil into aromatic compounds, olefinic compounds and fraction that can be incorporated into the fuel pool, in particular to the gasoline, kerosene and diesel fuel pools, said process comprising one or more step (s). hydroreforming, followed by a step of catalytic cracking of the effluent from the hydroreforming step.

ÉTAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

Compte tenu des réserves abondantes et renouvelables de biomasse, une alternative attractive pour la production d'intermédiaires en pétrochimie et de base carburant est l'utilisation de liquides issus de la biomasse, généralement également appelée bio-huile ou encore biobrut (biocrude).Given the abundant and renewable reserves of biomass, an attractive alternative for the production of petrochemical and fuel-based intermediates is the use of liquids from biomass, usually also called bio-oil or biobrud.

On appelle bio-huiles, les produits liquides obtenus par liquéfaction thermochimique de biomasse cellulosique. Le procédé de liquéfaction thermochimique de biomasse peut par exemple être effectué en présence ou non de catalyseur, en présence d'un gaz inerte ou d'un gaz contenant de l'hydrogène et de l'eau. Les procédés thermochimiques convertissent généralement la biomasse en produits liquides, gazeux et solides. Parmi ces procédés, ceux dits de pyrolyse rapide tendent à maximiser le rendement en liquide. Lors d’une pyrolyse rapide, la température de la biomasse, éventuellement divisée, est rapidement élevée à des valeurs supérieures à environ 300°C et de préférence comprise entre 450 et 600°C et de manière préférée entre 450et 550°C et les produits liquides sont condensés sous forme de bio-huile. Ringer et al. (Large-Scale Pyrolysis Oil Production: A Technology Assessment and Economie Analysis, M. Ringer, V. Putsche, and J. Scahill, NREL Technical Report NREL/TP-510-37779, Novembre 2006) ont étudié les différentes technologies mises en œuvre pour la pyrolyse rapide de biomasse à grande échelle. Elles comprennent des lits fluidisés bouillonnants, des lits fluidisés circulants, des réacteurs de pyrolyse ablative, de pyrolyse sous vide et de pyrolyse à cône rotatif.Bio-oils are liquid products obtained by thermochemical liquefaction of cellulosic biomass. The method for thermochemical liquefaction of biomass can for example be carried out in the presence or absence of catalyst, in the presence of an inert gas or a gas containing hydrogen and water. Thermochemical processes generally convert biomass into liquid, gaseous and solid products. Among these methods, so-called rapid pyrolysis methods tend to maximize the liquid yield. During rapid pyrolysis, the temperature of the biomass, possibly divided, is rapidly raised to values above about 300 ° C. and preferably between 450 and 600 ° C. and preferably between 450 ° and 550 ° C. and the products liquids are condensed as a bio-oil. Ringer et al. (Large-Scale Pyrolysis Oil Production: A Technology Assessment and Economics Analysis, M. Ringer, V. Putsche, and J. Scahill, NREL Technical Report NREL / TP-510-37779, November 2006) studied the various technologies implemented for rapid pyrolysis of biomass on a large scale. They include bubbling fluid beds, circulating fluidized beds, ablative pyrolysis reactors, vacuum pyrolysis and rotary cone pyrolysis.

Les bio-huiles et en particulier les bio-huiles issues de la pyrolyse rapide de la biomasse sont des mélanges complexes de produits hydrocarbonés polaires fortement oxygénés obtenus à partir de la rupture de biopolymères, et présentant des propriétés physiques et chimiques limitant leur utilisation directe.Bio-oils and in particular bio-oils resulting from the rapid pyrolysis of biomass are complex mixtures of highly oxygenated polar hydrocarbon products obtained from the breaking of biopolymers, and having physical and chemical properties limiting their direct use.

Les bio-huiles de pyrolyse présentent des propriétés indésirables telles que : (1) la corrosivité due à leur forte teneur en eau et en acides organiques; (2) un pouvoir calorifique spécifique faible du fait de la teneur élevée en oxygène, typiquement de l’ordre de 40 % poids ; (3) l’instabilité chimique, au stockage comme en thermique, due à l’abondance de groupes fonctionnels oxygénés réactifs tels que le groupe carbonyle, qui peut entraîner une polymérisation en cours de stockage et par suite une séparation de phases ; (4) une viscosité et une tendance à la séparation de phases relativement élevées dans des conditions de cisaillement élevé, dans un injecteur par exemple ; (5) des particules solides de charbon issues de la pyrolyse, qui seront toujours présentes dans les bio-huiles non filtrées en faible quantité telle que le ratio bio-huile/particules de charbon est supérieur à 10:1 et de préférence supérieur à 50:1. Cependant, lesdites particules peuvent provoquer le bouchage de moteurs à combustion interne stationnaire ou en empoisonner des catalyseurs de post-traitement.Pyrolysis bio-oils have undesirable properties such as: (1) corrosivity due to their high content of water and organic acids; (2) a low specific calorific value due to the high oxygen content, typically of the order of 40% by weight; (3) chemical instability, both storage and thermal, due to the abundance of reactive oxygen functional groups such as the carbonyl group, which can lead to polymerization during storage and hence phase separation; (4) a viscosity and a tendency to separate relatively high phases under high shear conditions, in an injector for example; (5) solid particles of coal resulting from pyrolysis, which will always be present in unfiltered bio-oils in a small quantity such that the bio-oil / coal particles ratio is greater than 10: 1 and preferably greater than 50 1. However, said particles can cause plugging of stationary internal combustion engines or poison post-treatment catalysts.

Tous ces aspects se combinent pour rendre la manipulation, le transport, le stockage et la mise en oeuvre des bio-huiles difficiles et coûteux, rendant ainsi leur intégration dans les systèmes et les technologies actuels de production de chaleur et d’énergie très problématique.All these aspects combine to make the handling, transportation, storage and implementation of bio-oils difficult and expensive, thus making their integration into current heat and energy systems and technologies very problematic.

Au cours des vingt dernières années, l’approche consistant à effectuer un hydrotraitement direct de la bio-huileen vue de la convertir en hydrocarbures ou en liquides oxygénés stables a fait l’objet d’études intensives. Elliott a publié une étude détaillée de ces nombreux développements historiques, y compris le travail réalisé avec des composés modèles connus pour être présents dans les bio-huiles (Historical Developments in Hydroprocessing BioOils, D. C. Elliott, Energy & Fuels 2007, 21, 1792-1815).Over the last 20 years, the approach of direct hydrotreatment of bio-oil to stable hydrocarbons or oxygenated liquids has been intensively studied. Elliott has published a detailed study of these many historical developments, including work with model compounds known to be present in bio-oils (Historical Developments in BioOils Hydroprocessing, DC Elliott, Energy & Fuels 2007, 21, 1792- 1815).

Une autre approche consiste à convertir la bio-huile seule ou avec des hydrocarbures conventionnelles dans des procédés de craquage catalytique de type FCC. Al-Sabawi et al. (Fluid Catalytic Cracking of Biomass-Derived Oils and Their Blends with Petroleum Feedstocks : A review, M. Al-Sabawi et al., Energy & Fuels 2012, 26, 5355-5372) a publié une synthèse des travaux de recherche et de développement dans ce domaine en évaluant les effets de l’introduction de charges liquides issues de la biomasse, dont les bio-huiles, sur l’opérabilité des procédés FCC conventionnels, les catalyseurs, les rendements et les qualités des produits. L’un des obstacles majeurs à l’hydrotraitement ou au craquage catalytique directe des bio-huiles réside dans leur propension à polymériser lorsqu’elles sont soumises à des températures supérieures à environ 100°C, ce qui donne lieu à la formation de solides à des températures supérieures à environ 140°C, avec des conséquences telles que le colmatage des lignes de charge, fours et réacteurs ainsi que la désactivation rapide, du catalyseur, voire le colmatage de l'entrée du réacteur et des injecteurs.Another approach is to convert the bio-oil alone or with conventional hydrocarbons into FCC-type catalytic cracking processes. Al-Sabawi et al. (Fluid Catalytic Cracking of Biomass-Derived Oils and Their Blends with Petroleum Feedstocks: A Review, M. Al-Sabawi et al., Energy & Fuels 2012, 26, 5355-5372) published a synthesis of research and development in this field by evaluating the effects of the introduction of liquid feeds from biomass, including bio-oils, on the operability of conventional FCC processes, catalysts, yields and product qualities. One of the major obstacles to direct hydrotreating or catalytic cracking of bio-oils is their propensity to polymerize when subjected to temperatures above about 100 ° C, resulting in the formation of temperatures above about 140 ° C, with consequences such as clogging charging lines, furnaces and reactors and the rapid deactivation of the catalyst, or even clogging of the reactor inlet and injectors.

Les brevets US2014034550, US2014034552, US201403554 décrivent un procédé de conversion de type FCC d’une bio-huile non préalablement hydrotraitée en co-processing avec une charge hydrocarbure en utilisant des modes d’injection séparés. Ces modes sont présentés comme avantageuses pour traiter des bio-huiles instables avec des hydrocarbures non miscibles. Cependant, il n’est pas fait mention des produits formés et de leur qualité.US2014034550, US2014034552, US201403554 disclose a FCC type conversion process of a non-hydrotreated bio-oil co-processing with a hydrocarbon feed using separate injection modes. These modes are presented as advantageous for treating unstable bio-oils with immiscible hydrocarbons. However, there is no mention of the products formed and their quality.

Il reste à trouver un procédé de conversion efficace. Les difficultés rencontrées trouvent leur origine dans la polymérisation thermique rapide de la bio-huile, qui conduit à des bouchages de lignes et des équipements réactionnels ainsi qu'à une désactivation rapide du catalyseur et une perte de rendement carbone des produits d’intérêt par la formation de coke et de gaz sec.. En d’autres termes, aux températures typiquement requises pour l’hydrotraitement des bio-huiles, les réactions de polymérisation sont sensiblement plus rapides que les réactions d’hydrotraitement, ce qui entraîne finalement la formation de solide dans les équipements en conditions de réaction. Dans les procédés de type FCC, la formation de polymères peut entraîner le bouchage des injecteurs et la présence d’une concentration importante de coke à brûler dans la section de régénération avec la conséquence de réduire la durée de vie du catalyseur par des températures de régénération trop élevées.It remains to find an efficient conversion process. The difficulties encountered have their origin in the rapid thermal polymerization of the bio-oil, which leads to line blockages and reaction equipment as well as a rapid deactivation of the catalyst and a loss of carbon yield of the products of interest by the In other words, at the temperatures typically required for the hydrotreatment of bio-oils, the polymerization reactions are substantially faster than the hydrotreatment reactions, which ultimately results in the formation of coke and dry gas. solid in equipment in reaction conditions. In FCC-type processes, the formation of polymers can cause clogging of the injectors and the presence of a high concentration of coke to be burned in the regeneration section with the consequence of reducing the catalyst life by regeneration temperatures. too high.

Al-Sabawi et al. (Fluid Catalytic Cracking of Biomass-Derived Oils and Their Blends with Petroleum Feedstocks : A review, M. Al-Sabawi et al., Energy & Fuels 2012, 26, 5355-5372) conclue leur étude par la nécessité d’hydrotraiter les bio-huiles avant de les envoyer dans un procédé de type FCC. Néanmoins, aucune information n’est donnée sur les moyens à mettre en œuvre, les conditions opératoires de l’hydrotraitement et le niveau d’hydrotraitement nécessaire pour une conversion efficace des bio-huiles en FCC.Al-Sabawi et al. (Fluid Catalytic Cracking of Biomass-Derived Oils and Their Blends with Petroleum Feedstocks: A Review, M. Al-Sabawi et al., Energy & Fuels 2012, 26, 5355-5372) concludes their study with the need to hydrotreat the bio-oils before sending them in an FCC-type process. Nevertheless, no information is given on the means to be used, the operating conditions of the hydrotreatment and the level of hydrotreatment necessary for an effective conversion of bio-oils into FCC.

Il existe donc un besoin pour un procédé amélioré de conversion des bio-huiles qui minimise la formation de solides, la désactivation des catalyseurs et la consommation d’hydrogène, et maximise le rendement en huile désoxygénée produite.There is therefore a need for an improved bio-oil conversion process that minimizes solids formation, catalyst deactivation and hydrogen consumption, and maximizes the deoxygenated oil yield produced.

La présente invention vise à produire des composés aromatiques et oléfiniques et des fractions incorporables au pool carburant, en particulier au pool essence, kérosène et gazole, à partir d'une charge liquide comprenant au moins une bio-huile en utilisant un procédé comprenant une ou plusieurs étape(s) d'hydroréformage, suivie d'une étape de craquage catalytique de l’effluent issue de ou des étape(s) d’hydroréformage. Résumé de l’inventionThe present invention aims at producing aromatic and olefinic compounds and fractions that can be incorporated in the fuel pool, in particular at the gasoline, kerosene and diesel fuel pool, from a liquid feedstock comprising at least one bio-oil using a process comprising one or more several hydroreforming step (s), followed by a step of catalytic cracking of the effluent from the hydroreforming step (s). Summary of the invention

La présente invention concerne un procédé de conversion d'une charge liquide comprenant au moins une bio-huile, ladite charge étant introduite dans au moins les étapes suivantes : - une ou plusieurs étape(s) d’hydroreformage, éventuellement précédée(s) d’un prétraitement de la bio-huile notamment pour en améliorer la stabilité thermique, en présence d'hydrogène et d'un ou de plusieurs catalyseurs d’hydroreformage comprenant au moins un métal de transition choisi parmi les éléments des groupes 3 à 12 de la classification périodique et au moins un support choisis parmi les charbons actifs, les carbures de silicium, les silices, les alumines de transition, les silices alumine, l'oxyde de zirconium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de titane et les aluminates de métaux de transition, pris seul ou en mélange, pour obtenir au moins un effluent liquide comprenant au moins une phase aqueuse et au moins une phase organique, opérant à une température comprise entre 100 et 450°C, à une pression absolue comprise entre 3 et 30 MPa, à une vitesse spatiale horaire par rapport à la bio huile supérieure à 0,2 h'1, et avec une quantité d’hydrogène introduite telle que le rapport volumique hydrogène sur hydrocarbures est compris entre 50 et 2000 Nm3/m3, - une étape de craquage catalytique d’au moins une partie de l’effluent issu de ou des étape(s) d’hydroreformage dans au moins un réacteur fonctionnant en courant ascendant ou descendant contenant un catalyseur de craquage catalytique, opérant avec un rapport catalyseur sur charge compris entre 4 et 15 et avec une température de sortie du ou des réacteur comprise entre 450 et 600°C, - une séparation de l’effluent obtenu à l'issue de l’étape de craquage catalytique.The present invention relates to a process for converting a liquid feedstock comprising at least one bio-oil, said feedstock being introduced in at least the following stages: one or more hydroreforming stage (s), possibly preceded by pretreatment of the bio-oil in particular to improve the thermal stability, in the presence of hydrogen and one or more hydroreforming catalysts comprising at least one transition metal selected from the group of elements 3 to 12 of the periodic classification and at least one support selected from activated carbons, silicon carbides, silicas, transition aluminas, alumina silicas, zirconium oxide, cerium oxide, titanium oxide and aluminates of transition metals, taken alone or as a mixture, to obtain at least one liquid effluent comprising at least one aqueous phase and at least one organic phase, operating at a temperature of between 100 and 450 ° C., at an absolute pressure of between 3 and 30 MPa, at a space hourly velocity with respect to the bio-oil greater than 0.2 h -1, and with a quantity of hydrogen introduced such as the volume ratio of hydrogen. on hydrocarbons is between 50 and 2000 Nm3 / m3, a step of catalytic cracking of at least a portion of the effluent from the hydroreforming stage (s) in at least one reactor operating in updraft or downstream containing a catalytic cracking catalyst, operating with a catalyst on charge ratio of between 4 and 15 and with an outlet temperature of the reactor (s) of between 450 and 600 ° C., a separation of the effluent obtained at the end of the catalytic cracking step.

Un avantage de la présente invention est de fournir un procédé de conversion d’une charge liquide comprenant au moins une bio-huile, comprenant une ou plusieurs étape(s) d'hydroréformage, éventuellement précédée d’un prétraitement de la bio-huile notamment pour en améliorer la stabilité thermique, suivie d'une étape decraquage catalytique permettant d'obtenir, après séparation, des composés aromatiques, oléfiniques et des fractions incorporables au pool carburant, en particulier au pool essence et gazole.An advantage of the present invention is to provide a process for converting a liquid feedstock comprising at least one bio-oil, comprising one or more hydroreforming step (s), possibly preceded by a pretreatment of the bio-oil in particular. to improve the thermal stability, followed by a catalytic decarcing step to obtain, after separation, aromatic compounds, olefinic and fractions that can be incorporated into the fuel pool, in particular the gasoline and diesel fuel pool.

La présente invention, par rapport au craquage catalytique directe de la bio-huile, a pour principal avantage d’avoir une charge partiellement purifiée et avec une répartition de poids moléculaires plus resserrée vers des masse moléculaires plus faibles (par exemple inférieures à 1000), ce qui favorise le craquage catalytique en produits d’intérêt, augmente le rendement desdits produits, et diminue la transformation inéluctable des composés les plus lourds et/ou les plus réfractaires en coke qui se dépose sur le catalyseur de craquage catalytique. Cela induit une plus faible production de coke permettant un rendement énergétique en produits liquides nettement plus favorable et une opération plus facile de l’unité de craquage catalytique.. De plus la purification/conversion partielle de la biohuile permet d’envisager de la mélanger, au moins partiellement, avec des charges pétrolière conventionnelle, ce qui diminue fortement le coût opératoire (réduit par exemple la consommation de catalyseur), simplifie le système d’injection puisqu’il est ainsi possible dans ce cas d’en avoir un seul (et pas deux systèmes différents comme dans le cas d’une bio-huile non convertie) et donc réduit l’investissement tout en facilitant la conduite de l’unité.The present invention, with respect to the direct catalytic cracking of the bio-oil, has the main advantage of having a partially purified feedstock and with a molecular weight distribution more narrow to lower molecular weights (for example less than 1000), which promotes catalytic cracking of products of interest, increases the yield of said products, and decreases the inevitable conversion of the heavier compounds and / or the more refractory coke which is deposited on the catalytic cracking catalyst. This induces a lower coke production allowing a significantly more favorable liquid product energy efficiency and easier operation of the catalytic cracking unit. In addition, the partial purification / conversion of the bio-oil makes it possible to envisage mixing it, at least partially, with conventional oil charges, which greatly reduces the operating cost (reduces for example the consumption of catalyst), simplifies the injection system since it is thus possible in this case to have one (and not two different systems as in the case of an unconverted bio-oil) and therefore reduces the investment while facilitating the driving of the unit.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Conformément à l’invention, la charge comprenant au moins une bio-huile traitée dans le procédé selon l'invention est une charge liquide.According to the invention, the filler comprising at least one bio-oil treated in the process according to the invention is a liquid filler.

Dans toute la suite du texte, on entend par charge liquide, une charge comprenant moins de 2% poids et de préférence moins de 1% poids par rapport à la bio-huile, de particules solides dispersée dans un liquide. Ceci correspond à un rapport bio-huile/particules solides supérieur à 50:1 et de préférence supérieur à 100:1 Ladite charge n'est donc pas une suspension.Throughout the rest of the text, the term "liquid filler" is understood to mean a filler comprising less than 2% by weight and preferably less than 1% by weight relative to the bio-oil, of solid particles dispersed in a liquid. This corresponds to a bio-oil / solid particles ratio greater than 50: 1 and preferably greater than 100: 1 Said charge is not a suspension.

Une bio-huile est un mélange complexe de composés oxygénés, obtenus à partir de la rupture de biopolymères présents dans la biomasse d'origine. Dans le cas de la biomasse lignocellulosique, les structures issues de ces trois principaux composants, la cellulose, l’hémicellulose et la lignine, sont bien représentées par les composants de la bio-huile.A bio-oil is a complex mixture of oxygenates, obtained from breaking biopolymers present in the original biomass. In the case of lignocellulosic biomass, the structures from these three main components, cellulose, hemicellulose and lignin, are well represented by the components of the bio-oil.

En particulier, une bio-huile est un produit hydrocarboné polaire fortement oxygéné qui comporte généralement au moins 10 % poids d’oxygène, de préférence de 10 à 60 % poids d’oxygène par rapport à la masse totale de ladite bio-huile. En général, les composés oxygénés sont des alcools, des aldéhydes, des esters, des éthers, des acides organiques et des composés oxygénés aromatiques. Dans la cas où la bio-huile est issues de la pyrolyse rapide, une partie de l’oxygène est présente sous forme d’eau libre représentant au moins 5% poids, de préférence au moins 10 % poids et de manière préférée au moins 20 % poids de la bio-huile. Ces propriétés rendent la bio-huile totalement immiscible avec les hydrocarbures, même avec les hydrocarbures aromatiques qui contiennent généralement très peu ou pas d’oxygène.In particular, a bio-oil is a highly oxygenated polar hydrocarbon product which generally comprises at least 10% by weight of oxygen, preferably from 10 to 60% by weight of oxygen relative to the total weight of said bio-oil. In general, the oxygenated compounds are alcohols, aldehydes, esters, ethers, organic acids and aromatic oxygen compounds. In the case where the bio-oil is derived from the rapid pyrolysis, part of the oxygen is present in the form of free water representing at least 5% by weight, preferably at least 10% by weight and preferably at least 20% by weight. % weight of the bio-oil. These properties make the bio-oil totally immiscible with hydrocarbons, even with aromatic hydrocarbons that typically contain very little or no oxygen.

Les bio-huiles sont avantageusement issues de la biomasse de préférence choisies parmi les plantes, les herbes, les arbres, les copeaux de bois, les graines, les fibres, les enveloppes de graines, les plantes aquatiques, le foin et les autres sources de matériaux lignocellulosiques, tels que par exemple ceux provenant de déchets municipaux, de déchets agro-alimentaires, de déchets forestiers, de résidus d’abattage, de déchets agricoles et industriels (tels que par exemple les bagasses de canne à sucre, les déchets issus de la culture de palmier à huile, les sciures ou les pailles). Les bio-huiles peuvent également provenir de pâte à papier et de sous-produits du papier recyclé ou non ou de sous produits issus de papeteries.The bio-oils are preferably derived from biomass preferably selected from plants, herbs, trees, wood chips, seeds, fibers, seed husks, aquatic plants, hay and other sources of lignocellulosic materials, such as those from municipal waste, agro-food waste, forest waste, slaughter residues, agricultural and industrial waste (such as sugar cane bagasse, waste from oil palm cultivation, sawdust or straws). Bio-oils can also come from paper pulp and by-products of recycled or non-recycled paper or by-products from paper mills.

Les bio-huiles sont avantageusement obtenues par liquéfaction thermochimique de la biomasse, de préférence par pyrolyse, et de manière préférée, par pyrolyse rapide, lente avec ou sans catalyseur, avec ou sans hydrogèene (en présence de catalyseur, on parle alors de pyrolyse catalytique). La pyrolyse est une décomposition thermique en l’absence d’oxygène, avec craquage thermique des charges en gaz, liquide et solide. Un catalyseur peut avantageusement être ajouté pour renforcer la conversion au cours de la pyrolyse dite catalytique. La pyrolyse catalytique donne généralement une bio-huile présentant une teneur en oxygène inférieure à celle de la bio-huile obtenue par décomposition thermique, mais le rendement en bio-huile est généralement plus faible. La sélectivité entre le gaz, le liquide et le solide est en rapport avec la température de réaction et le temps de séjour de la vapeur. Les procédés de pyrolyse de la biomasse, notamment la pyrolyse rapide, sont bien décrits dans la littérature tel que par exemple dans A.V. Bridgewater, H. Hofbauer and S. van Loo, Thermal Biomass Conversion, CPL Press, 2009, 37-78.The bio-oils are advantageously obtained by thermochemical liquefaction of the biomass, preferably by pyrolysis, and preferably by rapid, slow pyrolysis with or without a catalyst, with or without hydrogen (in the presence of a catalyst, this is known as catalytic pyrolysis ). Pyrolysis is a thermal decomposition in the absence of oxygen, with thermal cracking of the gas, liquid and solid feedstocks. A catalyst may advantageously be added to enhance the conversion during so-called catalytic pyrolysis. Catalytic pyrolysis generally gives a bio-oil having a lower oxygen content than the bio-oil obtained by thermal decomposition, but the yield of bio-oil is generally lower. The selectivity between the gas, the liquid and the solid is related to the reaction temperature and the residence time of the vapor. Biomass pyrolysis processes, including rapid pyrolysis, are well described in the literature such as, for example, A.V. Bridgewater, H. Hofbauer and S. van Loo, Thermal Biomass Conversion, CPL Press, 2009, 37-78.

La pyrolyse lente est avantageusement réalisée à une température comprise entre 350 et 450°C et de préférence de l'ordre de 400°C et avec un temps de séjour long compris entre quelques minutes et quelques heures qui favorise la production d’un produit solide également appelé produit de carbonisation ou charbon de bois. En particulier, la pyrolyse lente permet généralement la production de 35 % poids de gaz, 30 % poids de liquide et 35 % poids de produit de carbonisation. Les procédés de gazéification opérant à des températures très élevées, de préférence supérieures à 800°C, favorisent la production de gaz, et en particulier de plus de 85 % poids de gaz. La pyrolyse intermédiaire est avantageusement réalisée à une température généralement comprise entre 450 et550°C et avec un temps de séjour de la vapeur court, de préférence compris entre 10 et 20 secondes qui favorise le rendement en liquide. En particulier, la pyrolyse intermédiaire permet généralement la production de 30 % poids de gaz, 50 % poids de liquide et 20 % poids de produit de carbonisation.The slow pyrolysis is advantageously carried out at a temperature of between 350 and 450 ° C. and preferably of the order of 400 ° C. and with a residence time of a few minutes to a few hours which favors the production of a solid product. also called carbonization product or charcoal. In particular, slow pyrolysis generally allows the production of 35% by weight of gas, 30% by weight of liquid and 35% by weight of char. Gasification processes operating at very high temperatures, preferably above 800 ° C, promote the production of gas, and in particular more than 85% by weight of gas. The intermediate pyrolysis is advantageously carried out at a temperature generally of between 450 and 550 ° C. and with a residence time of the short vapor, preferably between 10 and 20 seconds, which favors the liquid yield. In particular, the intermediate pyrolysis generally allows the production of 30% by weight of gas, 50% by weight of liquid and 20% by weight of char.

La pyrolyse rapide est avantageusement réalisée à une température généralement comprise entre 450 et 550 °C et avec un temps de séjour de la vapeur très court, de préférence compris entre 0,5 et 2 secondes qui maximise le rendement en liquide : en particulier, la pyrolyse rapide permet généralement la production de 10-20 % poids de gaz, 60-75 % poids de liquide et 10-20 % poids de produit de carbonisation. Les rendements en liquides les plus élevés sont donc obtenus dans le cadre des procédés de pyrolyse rapide de bois, avec un rendement en liquides pouvant atteindre jusqu'à 75 % poids. Une partie de l’oxygène est présente sous forme d’eau libre représentant au moins 5% poids, de préférence au moins 10 % poids et de manière préférée au moins 20 % poids de la bio-huile.The rapid pyrolysis is advantageously carried out at a temperature generally of between 450 and 550 ° C. and with a residence time of the very short vapor, preferably between 0.5 and 2 seconds, which maximizes the liquid yield: in particular, the Fast pyrolysis generally allows the production of 10-20% weight of gas, 60-75% weight of liquid and 10-20% weight of char. The highest liquid yields are therefore obtained in the context of rapid wood pyrolysis processes, with a liquid yield of up to 75% by weight. Part of the oxygen is present in the form of free water representing at least 5% by weight, preferably at least 10% by weight and preferably at least 20% by weight of the bio-oil.

De préférence, les bio-huiles mises en œuvre dans le procédé selon la présente invention sont obtenues par pyrolyse rapide de la biomasse.Preferably, the bio-oils used in the process according to the present invention are obtained by rapid pyrolysis of the biomass.

Les bio-huiles peuvent également avantageusement être obtenues par liquéfaction thermochimique de la biomasse telle que par exemple par hydropyrolyse de la biomasse.The bio-oils can also advantageously be obtained by thermochemical liquefaction of the biomass such as for example by hydropyrolysis of the biomass.

La charge liquide traitée dans le procédé selon l'invention comprend de préférence une teneur en biohuile comprise entre 1 et 100% poids par rapport à la masse totale de ladite charge.The treated liquid feedstock in the process according to the invention preferably comprises a bio-oil content of between 1 and 100% by weight relative to the total weight of said feedstock.

La charge liquide comprenant au moins une bio-huile utilisée dans le procédé selon l'invention peut également avantageusement contenir d’autres charges liquides issus de la biomasse, lesdits charges liquides étant avantageusement choisis parmi les huiles végétales, les huiles d'algues ou algales, les huiles de poissons, les graisses d'origine végétale ou animale, et les alcools issus de la fermentation des sucres de la biomasse, ou des mélanges de telles charges, prétraitées ou non. Les huiles végétales ou les huiles dérivées de graisses animales comportent essentiellement des structures chimiques de type triglycérides que l'homme du métier connaît également sous l'appellation tri-ester d'acides gras ainsi que des acides gras libres, dont les chaînes grasses contiennent un nombre d'atomes de carbone compris entre 9 et 25.The liquid feedstock comprising at least one bio-oil used in the process according to the invention may also advantageously contain other liquid feedstocks derived from biomass, said liquid feeds being advantageously chosen from vegetable oils, algae or algal oils. , fish oils, fats of vegetable or animal origin, and alcohols derived from the fermentation of the sugars of biomass, or mixtures of such fillers, whether pre-treated or not. Vegetable oils or oils derived from animal fats essentially comprise chemical structures of the triglyceride type which are also known to those skilled in the art as tri-ester of fatty acids as well as free fatty acids, the fatty chains of which contain a fatty acid. number of carbon atoms between 9 and 25.

Lesdites huiles végétales peuvent avantageusement être brutes ou raffinées, totalement ou en partie, et issues des végétaux choisis parmi le colza, le tournesol, le soja, le palmier, l'olive, la noix de coco, le coprah, le ricin, le coton, les huiles d'arachides, de lin et de crambe et toutes les huiles issues par exemple du tournesol ou du colza par modification génétique ou hybridation, cette liste n'étant pas limitative. Lesdites graisses animales sont avantageusement choisies parmi les graisses composées de résidus de l'industrie alimentaire ou issus des industries de la restauration. Les huiles de fritures, les huiles animales variées comme les huiles de poisson, le suif, le saindoux peuvent également être utilisées.Said vegetable oils may advantageously be crude or refined, wholly or in part, and derived from plants selected from rapeseed, sunflower, soybean, palm, olive, coconut, copra, castor, cotton , peanut oils, flax and crambe and all oils from eg sunflower or rapeseed by genetic modification or hybridization, this list is not limiting. Said animal fats are advantageously chosen from fats composed of residues from the food industry or from the catering industries. Fried oils, various animal oils such as fish oils, tallow, lard can also be used.

Ladite charge liquide comprenant au moins une bio-huile peut également avantageusement être traitée en mélange avec au moins une charge liquide hydrocarbonée dérivée du pétrole et/ou du charbon. La charge hydrocarbonée liquide dérivée du pétrole peut avantageusement être choisie parmi les distillais de distillation directe sous vide, les distillais sous vide provenant d’un procédé de conversion, tels que ceux issus de procédés de cokéfaction, d’hydroconversion en lit fixe ou d’hydrotraitement de fractions lourdes en lit bouillonnant, les produits issus d’unités de craquage catalytique fluide, tels que par exemple le gasoil léger de craquage catalytique (LCO) de différentes origines, le gasoil lourd de craquage catalytique (HCO) de différentes origines et toute fraction de distillât de craquage catalytique fluide présentant généralement un intervalle de distillation d’environ 150°C à environ 370°C, les extraits aromâiques et les paraffines obtenus lors de la préparation d’huiles lubrifiantes et les huiles désasphaltées au solvant, seule ou en mélange. La charge hydrocarbonée liquide dérivée du charbon peut avantageusement être choisie parmi les produits issus de la liquéfaction du charbon et les fractions aromatiques provenant de la pyrolyse ou de la gazéification de charbon et des huiles de schistes ou des produits dérivés des huiles de schistes, seule ou en mélange, prétraitées ou non.Said liquid feed comprising at least one bio-oil may also advantageously be treated in admixture with at least one hydrocarbon liquid feed derived from petroleum and / or coal. The petroleum hydrocarbon feedstock can advantageously be selected from the direct distillation distillates under vacuum, vacuum distillates from a conversion process, such as those resulting from coking processes, fixed bed hydroconversion or hydrotreating of ebullated bed heavy fractions, products from fluid catalytic cracking units, such as, for example, light catalytic cracked gasoil (LCO) of different origins, heavy catalytic cracked gasoil (HCO) of different origins and any fluid catalytic cracked distillate fraction generally having a distillation range of about 150 ° C to about 370 ° C, the aromatic extracts and paraffins obtained in the preparation of lubricating oils and the solvent deasphalted oils, alone or in mixed. The hydrocarbon feedstock derived from coal may advantageously be chosen from products resulting from the liquefaction of coal and aromatic fractions originating from the pyrolysis or gasification of coal and shale oils or products derived from shale oils, alone or mixed, pretreated or not.

De préférence, ladite charge liquide comprenant au moins une bio-huile peut avantageusement être un mélange de l'une des quelconques charges citées ci-avant, lesdites charges pouvant elles, être prétraitées ou non.Preferably, said liquid feed comprising at least one bio-oil may advantageously be a mixture of any of the abovementioned fillers, said feeds possibly being pretreated or not.

Dans une variante préférée, ladite charge liquide traitée dans le procédé selon l'invention est entièrement constituée de bio-huile.In a preferred variant, said liquid feed treated in the process according to the invention consists entirely of bio-oil.

Préalablement à l’étape d’hydroreformage, ladite charge liquide comprenant au moins une bio-huile peut avantageusement subir au moins une étape de prétraitement permettant de séparer au moins une fraction comprenant des impuretés solides de ladite charge liquide et/ou réduire la quantité de composés très réactifs pouvant se polymériser.Prior to the hydroreforming step, said liquid feedstock comprising at least one bio-oil may advantageously undergo at least one pretreatment step making it possible to separate at least one fraction comprising solid impurities from said liquid feedstock and / or to reduce the amount of highly reactive compounds that can polymerize.

Ladite étape de prétraitement peut-être, sans que cela soit exhaustif, une étape de séparation physique des liquides et des solides, par quelque moyen que ce soit (filtration, centrifugation, séparation magnétique, extraction, traitements en milieu basique ou acide......), une étape de réaction chimique (comme par exemple l’estérification, acétalisation, hydrogénation catalytique...) permettant de transformer les molécules oxygénées responsables de l’instabilité thermique de la bio-huile à basse température, par exemple inférieure à 100°C, ou le mélange avec un solvant ad-hoc pour mieux stabiliser la bio-huile,...Said pretreatment stage may be, without being exhaustive, a step of physical separation of liquids and solids, by any means whatsoever (filtration, centrifugation, magnetic separation, extraction, treatments in basic or acid medium ... ...), a chemical reaction step (such as, for example, esterification, acetalization, catalytic hydrogenation, etc.) making it possible to transform the oxygenated molecules responsible for the thermal instability of the bio-oil at low temperature, for example lower at 100 ° C, or the mixture with an ad-hoc solvent to better stabilize the bio-oil, ...

Ladite étape de prétraitement permettant l'élimination d'au moins une partie desdites impuretés solides et/ou des molécules oxygénées responsables de l’instabilité thermique de la bio-huile comme certaines espèces carbonyles et carboxyliques par exemple, peut se faire par toutes les techniques de séparation solide/liquide ou toute réaction chimique connues de l'homme du métier.Said pretreatment step allowing the elimination of at least a portion of said solid impurities and / or oxygenated molecules responsible for the thermal instability of the bio-oil, such as certain carbonyl and carboxylic species, for example, can be done by any of the techniques. solid / liquid separation or any chemical reaction known to those skilled in the art.

De préférence, ladite étape de prétraitement est réalisée sur ladite charge comprenant au moins une bio-huile en mélange ou non avec un flux liquide du procédé ou extérieur au procédé, par exemple un solvant.Preferably, said pretreatment step is carried out on said feedstock comprising at least one bio-oil mixed or not with a liquid flow of the process or outside the process, for example a solvent.

De préférence, ladite étape de prétraitement par séparation physique des liquides et des solides est mise en œuvre par filtration, centrifugation, précipitation électrostatique, ou la décantation, lesdites techniques étant utilisées seules ou en combinaison, dans un ordre indifférent, certaines pouvant opérer de manière cyclique afin d'assurer un fonctionnement continu de l'ensemble du procédé. L’intérêt de cette étape optionnelle de prétraitement est de permettre sur certaines bio-huiles particulièrement thermiquement instables /évolutives et/ou contenant des quantités significatives de solides et/ou présentant éventuellement plusieurs phases séparées une injection plus facile de la charge à l’entrée de la première étape d’hydroréformage en limitant les risques de bouchage par polymérisation et/ou solidification thermique, ainsi que de limiter le risque de production de particules insolubles dans le réacteur pouvant limiter la stabilité du catalyseur et sa durée de vie et/ou le colmatage du ou des réacteur(s) ou des équipements en aval desdits réacteurs.Preferably, said step of pretreatment by physical separation of liquids and solids is carried out by filtration, centrifugation, electrostatic precipitation, or decantation, said techniques being used alone or in combination, in an indifferent order, some being able to operate in a controlled manner. cyclic to ensure continuous operation of the entire process. The advantage of this optional pretreatment step is to allow certain bio-oils particularly thermally unstable / evolutive and / or containing significant amounts of solids and / or optionally having several separate phases an easier injection of the input charge. of the first hydroreforming step by limiting the risks of corking by polymerization and / or thermal solidification, as well as limiting the risk of production of insoluble particles in the reactor that may limit the stability of the catalyst and its lifetime and / or the clogging of the reactor (s) or equipment downstream of said reactors.

HvdroreformaaeHvdroreformaae

Conformément à l'invention, ladite charge liquide ayant éventuellement subit au moins une étape de prétraitement, avec éventuellement au moins une charge hydrocarbonée liquide dérivée du pétrole et/ou du charbon, éventuellement d’autres charges liquides issues de la biomasse, éventuellement en mélange avec au moins une partie de la phase organique de l'effluent issu de 'étape d'hydroréformage qui est recyclée, est introduite dans ladite étape d’hydroreformage.According to the invention, said liquid feedstock having optionally undergone at least one pretreatment stage, possibly with at least one liquid hydrocarbonaceous feedstock derived from oil and / or coal, optionally other liquid feedstocks derived from the biomass, optionally in a mixture with at least a portion of the organic phase of the effluent from the hydroreforming stage which is recycled, is introduced into said hydroreforming step.

La réaction est désignée ici sous le terme d’« hydroreformage » puisqu’elle amène un changement caractéristique dans la distribution des poids moléculaires de la charge comprenant au moins une biohuile. De préférence, l'étape d'hydroreformage est une étape de type hydrotraitement/hydro conversion dans laquelle la charge liquide comprenant au moins la bio-huile et de préférence dans laquelle la bio-huile est partiellement désoxygénée et partiellement hydroconvertie. Ladite étape d'hydroréformage est réalisée avec une production partielle d'hydrogène interne à la réaction.The reaction is referred to herein as "hydroreforming" since it brings about a characteristic change in the molecular weight distribution of the feed comprising at least one bio-oil. Preferably, the hydroreforming step is a hydrotreatment / hydro-conversion step in which the liquid feedstock comprising at least the bio-oil and preferably in which the bio-oil is partially deoxygenated and partially hydroconverted. Said hydroreforming step is carried out with a partial production of hydrogen internal to the reaction.

De manière préférée, ladite étape d'hydroreformage est une étape de désoxygénation partielle et d'hydroconversion partielle. On entend par désoxygénation partielle et hydroconversion partielle une réaction dans laquelle la teneur en oxygène dans la phase organique est réduite à une teneur comprise entre 5 et 25% poids et permettant d'obtenir moins de 20% poids d'une fraction bouillant à une température supérieure à 600°C.Preferably, said hydroreforming step is a partial deoxygenation and partial hydroconversion step. Partial deoxygenation and partial hydroconversion are understood to mean a reaction in which the oxygen content in the organic phase is reduced to a content of between 5 and 25% by weight and makes it possible to obtain less than 20% by weight of a fraction boiling at a temperature greater than 600 ° C.

Au cours de ladite étape d’hydroreformage, la bio-huile est transformée en vue de stabiliser le produit, de le rendre au moins partiellement miscible avec les hydrocarbures, d’entraîner une séparation facile de phase de l’eau dans la bio-huile, d’abaisser sa viscosité, d’abaisser sa corrosivité, de convertir notablement les fractions de haut poids moléculaires en molécules plus petites et d’abaisser sa teneur en oxygène.During said hydroreforming step, the bio-oil is converted to stabilize the product, to render it at least partially miscible with the hydrocarbons, to cause an easy phase separation of the water in the bio-oil , lowering its viscosity, lowering its corrosivity, converting high molecular weight fractions significantly to smaller molecules and lowering its oxygen content.

Ladite étape d’hydroreformage peut être opérée en une ou plusieurs étapes à températures croissantes, avec le même catalyseur ou des catalyseurs différents et dont la forme d’activation peut être semblable ou différente..Said hydroreforming step may be carried out in one or more stages at increasing temperatures, with the same catalyst or different catalysts and whose activation form may be similar or different.

Conformément à l'invention, le catalyseur mis en oeuvre dans l’étape d’hydroreformage comprend de préférence au moins un métal de transition choisi parmi les éléments des groupes 3 à 12 de la classification périodique et au moins un support choisis parmi les charbons actifs, les carbures de silicium, les silices, les alumines de transition, les silices alumine, l'oxyde de zirconium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de titane et les aluminates de métaux de transition, pris seul ou en mélange.According to the invention, the catalyst used in the hydroreforming stage preferably comprises at least one transition metal chosen from the elements from groups 3 to 12 of the periodic table and at least one support chosen from activated carbons. silicon carbides, silicas, transition aluminas, alumina silicas, zirconium oxide, cerium oxide, titanium oxide and transition metal aluminates, alone or as a mixture.

De préférence, le catalyseur comporte un métal du groupe 10, seul ou en combinaison avec au moins un métal des groupes 3 à 12 et de manière préférée au moins un métal des groupes 4 à 11. De manière préférée, le catalyseur comporte du Ni, seul ou en combinaison avec au moins un métal des groupes 4 à 11 et de préférence choisi parmi le chrome (Cr), le molybdène (Mo), le manganèse (Mn), le tungstène (W), le fer (Fe), le cobalt (Co) et le cuivre (Cu).Preferably, the catalyst comprises a group 10 metal, alone or in combination with at least one metal of groups 3 to 12 and preferably at least one metal of groups 4 to 11. Preferably, the catalyst comprises Ni, alone or in combination with at least one metal of groups 4 to 11 and preferably selected from chromium (Cr), molybdenum (Mo), manganese (Mn), tungsten (W), iron (Fe), cobalt (Co) and copper (Cu).

La teneur en métal du groupe 10, exprimé en pourcentage poids d'oxyde de métal du groupe 10 est avantageusement comprise entre 1 et 80% poids, de préférence entre 5 et 70% poids et de manière préférée entre 10 et 65% poids par rapport à la masse totale dudit catalyseur.The metal content of group 10, expressed as a percentage by weight of metal oxide of group 10 is advantageously between 1 and 80% by weight, preferably between 5 and 70% by weight and preferably between 10 and 65% by weight relative to to the total mass of said catalyst.

Dans le cas où le Ni est utilisé seul, la teneur en Ni, exprimé en pourcentage poids d'oxyde de Ni est avantageusement comprise entre 1 et 80% poids, de préférence entre 5 et 70% poids et de manière préférée entre 10 et 65% poids par rapport à la masse totale dudit catalyseur.In the case where the Ni is used alone, the Ni content, expressed as a weight percentage of Ni oxide, is advantageously between 1 and 80% by weight, preferably between 5 and 70% by weight and preferably between 10 and 65% by weight. % by weight relative to the total mass of said catalyst.

Dans le cas où le métal du groupe 10 est choisi parmi le Pt et le Pd, ledit métal est utilisé seul èt la teneur en ledit métal dugroupe 10, exprimé en pourcentage poids d'oxyde de métal du groupe 10 est avantageusement comprise entre 0,2 ët 10% poids, de préférence entre 0,5 et 5% poids par rapport à la masse totale dudit catalyseur.In the case where the metal of group 10 is chosen from Pt and Pd, said metal is used alone and the content of said metal of group 10, expressed as a percentage by weight of metal oxide of group 10 is advantageously between 0, 2 and 10% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight relative to the total weight of said catalyst.

Dans le cas où ledit métal du groupe 10 est utilisé en combinaison avec au moins un métal des groupes 3 à 12, ledit catalyseur supporté d'hydroreformage comprend une teneur en métal des groupes 3 à 12 comprise entre 1 et 20% poids exprimé en pourcentage poids d'oxyde de métal des groupes 3 à 12 par rapport à la masse total dudit catalyseur.In the case where said Group 10 metal is used in combination with at least one Group 3 to 12 metal, said hydroreformed supported catalyst comprises a Group 3 to 12 metal content of from 1 to 20% by weight expressed as a percentage Group 3 to 12 metal oxide weight relative to the total mass of said catalyst.

Le catalyseur d'hydroréformage peut également avantageusement comprendre une élément dopant tel que par exemple le phosphore, le bore ou le platine â des teneurs comprise entre 0 0,1 et 1% poids par rapport à la masse totale dudit catalyseur.The hydroreforming catalyst may also advantageously comprise a doping element such as, for example, phosphorus, boron or platinum at contents of between 0.1 and 1% by weight relative to the total weight of said catalyst.

De préférence, le support est choisi parmi les silices, les alumines de transition, les silices alumines, le carbone poreux et les aluminates de métaux de transition. Ces supports peuvent être pris seul ou en mélange. Leur mise en forme peut être réalisée sous forme d’extrudés, tri/quadri lobes, ou de billesPreferably, the support is chosen from silicas, transition aluminas, silica aluminas, porous carbon and transition metal aluminates. These supports can be taken alone or in mixture. Their shaping can be carried out in the form of extrusions, tri / quadrilobes, or balls

Des catalyseurs d'hydroreformage préférés sont avantageusement choisis parmi les catalyseurs comprenant du nickel (Ni), du nickel et du chrome (NiCr) ou du nickel et du manganèse (NiMn) sur du carbone poreux et les catalyseurs comprenant du nickel et du molybdène (NiMo) sur une alumine ou un aluminate de nickel. Dé préférence, ledit catalyseur est préparé selon les méthodes classiques telles que le co-malaxage ou l'imprégnation de précurseurs moléculaires suivis d'un ou plusieurs traitements thermiques.Preferred hydroreforming catalysts are advantageously chosen from catalysts comprising nickel (Ni), nickel and chromium (NiCr) or nickel and manganese (NiMn) on porous carbon and catalysts comprising nickel and molybdenum ( NiMo) on an alumina or a nickel aluminate. Preferably, said catalyst is prepared according to conventional methods such as co-mixing or impregnation of molecular precursors followed by one or more heat treatments.

Ledit catalyseur est avantageusement utilisé dans la première étape de pré-hydrotraitement sous ferme réduite OU sulfurée.Said catalyst is advantageously used in the first step of pre-hydrotreatment under reduced or sulfurized farm.

Conditions opératoiresOperating conditions

Conformément'à Îïrivéntïon, ladite étape d’hydrbreformage est réalisée à une température comprise entre 100 et 450°C, de préférence entre 250 et 400 "C, et de manière préférée entre 270 et 360°C, et à une pression absolue comprise entre 3 et 30 MPa, de préférence entre 3,5 et 25 MPa, et de manière préférée entre 5 et 20 MPa et de manière plus préférée entre 10 et 20 MPa, à une vitesse spatiale horaire par rapport à la bio huile supérieure à 0,2 h'1, de manière préférée comprise entre 0,5 h'1 et 5 h'1, et de manière plus préférée comprise entre 1 h"1 et 5 h'1, et avec une quantité d’hydrogène introduite telle que le rapport volumique hydrogène sur hydrocarbures est compris entre 50 et 2000 Nm3/m3 et de préférence entre 100 et 1000 Nm3/m3.According to the invention, said hydroforming step is carried out at a temperature between 100 and 450 ° C, preferably between 250 and 400 ° C, and preferably between 270 and 360 ° C, and at an absolute pressure between 3 and 30 MPa, preferably between 3.5 and 25 MPa, and preferably between 5 and 20 MPa and more preferably between 10 and 20 MPa, at a space velocity with respect to the bio oil greater than 0, 2 h -1, preferably between 0.5 h -1 and 5 h -1, and more preferably between 1 h -1 and 5 h -1, and with an amount of hydrogen introduced such that the hydrogen volume ratio on hydrocarbons is between 50 and 2000 Nm3 / m3 and preferably between 100 and 1000 Nm3 / m3.

De préférence, la charge liquide comprenant au moins la bio-huile n’est pas préchauffée, ou seulement préchauffée à une température inférieure à 80°C avant d'être introduite dans le procédé d’hydroreformage. En effet, un chauffage prolongé ou un stockage à température élevée peut provoquer une détérioration.Preferably, the liquid feed comprising at least the bio-oil is not preheated, or only preheated to a temperature below 80 ° C before being introduced into the hydroreforming process. Indeed, prolonged heating or storage at high temperature can cause deterioration.

Il n’y a pas de limitations concernant l’appareillage destiné à mener à bien le procédé. Celui-ci peut être conduit en mode discontinu ou continu. Néanmoins, pour des applications industrielles à grande échelle, il sera préférable d’opérer en continu.There are no limitations on the apparatus for carrying out the process. This can be conducted in batch or continuous mode. Nevertheless, for large-scale industrial applications, it will be preferable to operate continuously.

La réaction d’hydroreformage peut être réalisée dans tout réacteur qui facilite la dispersion efficace de la bio-huile dans le mélange réactionnel. Un simple réacteur continu parfaitement agité (CSTR) est approprié en mode discontinu. Pour des applications continues, des réacteurs à lit garni à co-courant descendant (à lit fixe, à lit mobile, à lit bouillonnant ou des réacteurs en lit entraîné (slurry) seront plus adaptés. Tout en gardant le catalyseur dans le réacteur, les technologies de réacteurs à lit mobile et à lit bouillonnant présentent l’avantage de permettre le remplacement aisé du catalyseur lors d’opérations en continu, ce qui confère une plus grande souplesse au fonctionnement de l’unité, augmente le facteur de marche et maintient une activité en fonction du temps quasi-constante. Ces technologies acceptent aussi des charges contenant un peu de solides ou produisant des solides en cours de réactions, ce qui n'est pas le cas des technologie de réacteur en lit fixe, sauf à utiliser des réacteurs de gardes permutables par exemple. La technologie du réacteur slurry, selon la terminologie anglo-saxonne, présente les mêmes avantages que les technologies de réacteurs à lit mobile et à lit bouillonnant et l'avantage supplémentaire de fonctionner avec un catalyseur frais donc avec une activité maximale, mais l'inconvénient de compliquer beaucoup la récupération du catalyseur qui sort du réacteur avec les effluents. L’ajout d’une quantité limitée de catalyseurs sous forme d’une dispersion peut également être envisagée dans un lit mobile ou bouillonnant. D’autres réacteurs répondant aux principes énoncés ici sont à la portée de l’homme de l’art versé dans la technologie des réacteurs chimiques et se situent dans le cadre de la présente invention.The hydroreforming reaction can be carried out in any reactor which facilitates the efficient dispersion of the bio-oil in the reaction mixture. A simple continuous stirred reactor (CSTR) is suitable in batch mode. For continuous applications, downflow co-flowed bed reactors (fixed bed, moving bed, bubbling bed or slurry reactors will be more suitable.) While keeping the catalyst in the reactor, the Mobile bed and ebullated bed reactor technologies have the advantage of allowing easy catalyst replacement during continuous operations, which provides greater flexibility in unit operation, increases the duty cycle, and maintains a steady state of operation. These technologies also accept charges containing a few solids or producing solids during the reaction, which is not the case for fixed bed reactor technology, except for the use of reactors. permutable guards for example.The technology of the slurry reactor, according to the English terminology, has the same advantages as the technologies of reactors with mo The additional advantage of operating with a fresh catalyst is that with maximum activity, but the disadvantage of greatly complicating the recovery of the catalyst leaving the reactor with the effluents. The addition of a limited amount of catalysts in the form of a dispersion can also be envisaged in a moving or bubbling bed. Other reactors meeting the principles set forth herein are within the abilities of those skilled in the art of chemical reactor technology and are within the scope of the present invention.

Le produit de l'étape d’hvdroreformaaeThe product of the hvdroreformaae stage

Conformément à l'invention, ladite étape d’hydroreformage permet l'obtention d'au moins un effluent liquide comprenant au moins une phase organique.According to the invention, said hydroreforming step makes it possible to obtain at least one liquid effluent comprising at least one organic phase.

Ledit effluent liquide peut également éventuellement contenir au moins une phase aqueuse.Said liquid effluent may also optionally contain at least one aqueous phase.

Une phase gazeuse est également avantageusement obtenue. Ladite phase gazeuse contenant majoritairement du C02, du CO, et des gaz légers en C1-C4 tel que par exemple du méthane. Ladite phase gazeuse peut avantageusement être séparée desdites phases aqueuse et organique dans tout séparateur connu de l'homme du métier.A gaseous phase is also advantageously obtained. Said gaseous phase mainly containing CO 2, CO 3 and light C 1 -C 4 gases such as, for example, methane. Said gaseous phase may advantageously be separated from said aqueous and organic phases in any separator known to those skilled in the art.

Au moins une étape de séparation d'au moins une phase organique, d'au moins une phase aqueuse et d'au moins une phase gazeuse peut être mise en œuvre entre ladite étape d’hydroreformage et ladite étape de craquage catalytique.At least one step of separating at least one organic phase, at least one aqueous phase and at least one gaseous phase can be implemented between said hydroreforming step and said catalytic cracking step.

Ladite phase gazeuse est avantageusement séparée dudit effluent liquide par une étape de séparation gaz/liquide. Ladite étape de séparation gaz - liquide est avantageusement mise en œuvre dans tout séparateur connu de l’homme du métier.Said gaseous phase is advantageously separated from said liquid effluent by a gas / liquid separation step. Said gas-liquid separation step is advantageously implemented in any separator known to those skilled in the art.

Ladite phase aqueuse et ladite phase organique sont avantageusement séparée par décantation. L’analyse de l’effluent liquide ne montre aucun signe de polymérisation.Said aqueous phase and said organic phase are advantageously separated by decantation. The analysis of the liquid effluent shows no sign of polymerization.

Ladite phase aqueuse comprend de l’eau et peut également comprendre des matières organiques, principalement de l’acide acétique et du méthanol (cas de bio-huile de pyrolyse rapide), dissoutes dans ladite phase aqueuse. La phase aqueuse contient essentiellement de l’eau formée par hydrodésoxygénation et de l'eau contenue dans la bio-huile non prétraitée qui n'a pas été convertie et en général moins d’environ 20 % poids de matières organiques dissoutes.Said aqueous phase comprises water and may also comprise organic materials, mainly acetic acid and methanol (case of fast pyrolysis bio-oil), dissolved in said aqueous phase. The aqueous phase essentially contains water formed by hydrodeoxygenation and water contained in the unprocessed bio-oil which has not been converted and in general less than about 20% by weight of dissolved organic matter.

La phase organique contient de la bio-huile partiellement désoxygénée et des hydrocarbures. On entend par bio-huile partiellement désoxygénée, une bio-huile contenant moins de 20 % poids d’oxygène et de préférence moins de 15 % poids d'oxygène par rapport à la masse totale de ladite phase organique. La phase organique comprend donc moins de 20 % poids d’oxygène, de préférence moins de 15 % poids d'oxygène, de manière préférée moins de 10% poids d'oxygène par rapport à la masse totale de ladite phase organique.The organic phase contains partially deoxygenated bio-oil and hydrocarbons. The term "partially deoxygenated bio-oil" means a bio-oil containing less than 20% by weight of oxygen and preferably less than 15% by weight of oxygen relative to the total mass of said organic phase. The organic phase therefore comprises less than 20% by weight of oxygen, preferably less than 15% by weight of oxygen, preferably less than 10% by weight of oxygen relative to the total weight of said organic phase.

Ainsi, ladite phase organique est désoxygénée à un degré suffisant pour la rendre miscible avec des charges hydrocarbonées comme celle utilisées en raffinerie de pétrole à des concentrations élevées. En général, ladite phase organique peut se mélanger librement avec la plupart des produits hydrocarbonés à des concentrations pouvant atteindre au moins 30% poids.. De plus, ladite phase organique est stabilisée de manière à pouvoir être traitée ultérieurement en raffinerie sans risque de formation de solides par polymérisation ou polycondensation.Thus, said organic phase is deoxygenated to a sufficient degree to make it miscible with hydrocarbon feeds such as those used in petroleum refining at high concentrations. In general, said organic phase can mix freely with most hydrocarbon products at concentrations of up to at least 30% by weight. Moreover, said organic phase is stabilized so that it can be subsequently treated in a refinery without the risk of formation of hydrocarbons. solids by polymerization or polycondensation.

La phase organique contient de préférence moins de 20% poids d'oxygène et de préférence moins de 15 % poids d’oxygène et moins de 5 % poids d’eau, de préférence moins de 2 % poids d'eau par rapport à la masse totale de ladite phase organique.The organic phase preferably contains less than 20% by weight of oxygen and preferably less than 15% by weight of oxygen and less than 5% by weight of water, preferably less than 2% by weight of water relative to the mass. total of said organic phase.

De préférence, l’indice d’acide total (TAN) est inférieur à environ 100 KOH/g d’huile. L’indice d’acide total est exprimé en mg KOH/g d’huile. C’est la quantité d’hydroxyde de potassium en milligrammes nécessaire pour neutraliser les acides dans un gramme d’huile. Il existe des méthodes standard pour déterminer l’indice d’acide, telles que les méthodes ASTM D 974 et DIN 51558 (pour huiles minérales, biodiesels), ou des méthodes spécifiques aux biodiesels utilisant la norme européenne EN 14104 et ASTM D664, largement utilisées à l’échelle mondiale.Preferably, the total acid number (TAN) is less than about 100 KOH / g oil. The total acid number is expressed in mg KOH / g of oil. This is the amount of potassium hydroxide in milligrams needed to neutralize acids in one gram of oil. There are standard methods for determining the acid number, such as ASTM D 974 and DIN 51558 (for mineral oils, biodiesels), or methods specific to biodiesels using European standard EN 14104 and ASTM D664, widely used worldwide.

De préférence, le Carbone Conradson (CCR) est inférieur à 10 % poids, de préférence inférieur à 7 % poids, de manière plus préférée inférieur à 5 % poids. Le Carbone Conradson est exprimé en % poids.Preferably, the Conradson Carbon (CCR) is less than 10% by weight, preferably less than 7% by weight, more preferably less than 5% by weight. Conradson Carbon is expressed in% by weight.

Typiquement, lors de l’étape d’hydroreformage, les rendements en phase organique par rapport à la biomasse sèche c'est-à-dire comprenant 0% d’humidité, introduite dans l’étape de pyrolyse, est compris entre 15 et 45 % poids, et de préférence entre 15 et 40 % poids. Les rendements en phase aqueuse par rapport à la biomasse sèche sont compris entre 10 et 50 % poids, et de préférence entre 10 et 40 % poids. Les rendements en phase gazeuse par rapport à la biomasse sèche sont compris entre 5 et 30 % poids. La conversion de la fraction organique de la bio-huile en bio-huile partiellement désoxygénée représente au moins 70 % poids.Typically, during the hydroreforming step, the yields in the organic phase relative to the dry biomass, that is to say comprising 0% moisture, introduced into the pyrolysis step, is between 15 and 45.degree. % by weight, and preferably between 15 and 40% by weight. The yields in aqueous phase relative to the dry biomass are between 10 and 50% by weight, and preferably between 10 and 40% by weight. The gas phase yields relative to the dry biomass are between 5 and 30% by weight. The conversion of the organic fraction of the bio-oil into partially deoxygenated bio-oil represents at least 70% by weight.

Selon une variante, au moins une partie de la phase organique de l'effluent issu de l’étape d’hydroreformage est recyclée dans ladite étape d’hydroreformage. De préférence le taux de recycle égal au rapport du débit massique de ladite phase organique sur le débit massique de la bio-huile non prétraitée est compris entre 0,05 et 10, de manière préférée, entre 0,05 et 5 et de manière très préférée, entre 0,05 et 1.According to a variant, at least a portion of the organic phase of the effluent from the hydroreforming step is recycled in said hydroreforming step. Preferably, the recycle ratio equal to the ratio of the mass flow rate of said organic phase to the mass flow rate of the non-pretreated bio-oil is between 0.05 and 10, preferably between 0.05 and 5, and very preferably preferred, between 0.05 and 1.

Les taux de recycle utilisés permettent d'avoir globalement une charge suffisamment stable thermiquement pour pouvoir être introduite dans le four de préchauffe ainsi que dans le réacteur d'hydrorefomage sans risque de colmatage, de faciliter les réactions de conversion et de désoxygénation de la bio-huile sur le catalyseur, d'améliorer la dissolution de l'hydrogène gazeux dans la phase organique recyclée issue de la première étape d'hydroréformage et de mieux gérer l'exothermicité générée par les réactions, tout en minimisant le recyclage de tout ou partie de la phase organique issue de l'hydroreformage afin de minimiser les coûts d'investissements ainsi que les coûts opératoires.The recycle rates used make it possible to have a sufficiently thermally stable charge overall so that it can be introduced into the preheating furnace as well as into the hydrorefaction reactor without any risk of clogging, to facilitate the conversion and deoxygenation reactions of the biofuel. oil on the catalyst, to improve the dissolution of hydrogen gas in the recycled organic phase from the first hydroreforming step and to better manage the exothermicity generated by the reactions, while minimizing the recycling of all or part of the organic phase resulting from the hydroreforming in order to minimize the investment costs as well as the operating costs.

La phase organique recyclée dans ladite étape d’hydroreformage, et issue de cette étape, sert également à abaisser la masse volumique de la bio-huile partiellement désoxygénée produite au cours cette première étape, ce qui facilite le dégagement de phase de la bio-huile partiellement désoxygénée et de la phase aqueuse en sortie d'hydroreformage. Cette séparation qui s’effectue aisément lors du refroidissement du mélange réactionnel est un autre avantage que procure la présence de la phase organique recyclée dans le mélange réactionnel de l’étape d’hydroreformage.The organic phase recycled in said hydroreforming step, and resulting from this step, also serves to lower the density of the partially deoxygenated bio-oil produced during this first step, which facilitates the phase clearance of the bio-oil. partially deoxygenated and the aqueous phase at the hydroreforming outlet. This separation which occurs easily during the cooling of the reaction mixture is another advantage that provides the presence of the organic phase recycled in the reaction mixture of the hydroreforming step.

Consommation d’hydrogène L'hydrogène peut avantageusement être fourni à partir de ressources fossiles, par gazéification/oxydation partielle ou par reformage à la vapeur, par reformage à la vapeur de la biohuile elle-même (bien que cela implique une perte d’efficacité énergétique du carbone), par reformage à la vapeur du méthane produit et des fractions de gaz légers et/ou de fractions comprenant des composés oxygénés légers issues de l’étape d’hydroreformage ou de l’étape optionnelle d’hydrotraitement et de l’étape ultérieure de craquage catalytique. Il est également possible de faire réagir le CO récupéré avec l’eau produite pour obtenir de l’hydrogène au moyen de la réaction connue de conversion du gaz à l’eau par "water gas shift" selon la terminologie anglo-saxonne (WGS). Ainsi, le procédé global, depuis la biomasse jusqu’au produit hydrocarboné final, pourrait être auto-suffisant en hydrogène.Hydrogen consumption Hydrogen can advantageously be supplied from fossil resources, by gasification / partial oxidation or by steam reforming, by steam reforming of the bio-oil itself (although this implies a loss of efficiency carbon dioxide), by steam reforming methane produced and light gas fractions and / or fractions comprising light oxygen compounds from the hydroreforming step or the optional hydrotreatment step and the subsequent step of catalytic cracking. It is also possible to react the CO recovered with the water produced to obtain hydrogen by means of the known reaction of gas to water conversion by "water gas shift" according to the English terminology (WGS) . Thus, the overall process, from the biomass to the final hydrocarbon product, could be self-sufficient in hydrogen.

Lors de l’étape d'hydroreformage, une quantité modérée d'hydrocarbure gazeux, essentiellement du méthane, se forme. Cette fraction de méthane peut avantageusement être reformée au moyen du procédé dit de reformage du méthane à la vapeur (Steam Methane Reforming SMR) en vue de produire du bio-hydrogène pour les étapes d’hydroreformage ou l’étape optionnelle d’hydrotraitement.During the hydroreforming step, a moderate amount of gaseous hydrocarbon, essentially methane, is formed. This methane fraction can advantageously be reformed using the so-called steam methane reforming (SMR) process in order to produce bio-hydrogen for the hydroreforming steps or the optional hydrotreatment step.

Il est également possible d’utiliser le bio-charbon issu de l’étape de pyrolyse comme charge pour le réacteur de gazéification en vue de produire du gaz de synthèse (CO + H2). Ce gaz de synthèse peut aussi être mis en œuvre pour produire du bio-hydrogène pour les étapes d’hydroreformage ou l’étape optionnelle d’hydrotraitement.It is also possible to use the bio-coal from the pyrolysis step as feed for the gasification reactor to produce synthesis gas (CO + H2). This synthesis gas can also be used to produce bio-hydrogen for the hydroreforming steps or the optional hydrotreating step.

Ainsi, en mettant en œuvre le procédé SMR et/ou la gazéification du bio-charbon, le procédé de conversion et de valorisation de la bio-huile peut être auto-suffisant en hydrogène, sans nécessiter l’apport d’hydrogène d’origine fossileThus, by implementing the SMR process and / or the gasification of bio-coal, the process of conversion and upgrading of the bio-oil can be self-sufficient in hydrogen, without requiring the addition of hydrogen of origin fossil

Nous avons par ailleurs découvert que la bio-huile partiellement désoxygénée et plus particulièrement la phase organique comprenant au moins ladite bio-huile partiellement désoxygénée produite par hydroreformage peut être convertie en composés aromatiques et oléfiniques et en fractions incorporables au pool carburant et en particulier essence, kérosène et gazole, avec des meilleurs rendements liquides que sur bio-huile non ou insuffisamment hydroconvertie, avec un rendement plus faible en coke et peut être aussi traitée éventuellement en co-processing avec une seule injection..We have also discovered that the partially deoxygenated bio-oil and more particularly the organic phase comprising at least said partially deoxygenated bio-oil produced by hydroreforming can be converted into aromatic and olefinic compounds and fractions that can be incorporated in the fuel pool and in particular gasoline, kerosene and diesel fuel, with better liquid yields than on non or insufficiently hydroconverted bio-oil, with a lower coke yield and can also be treated optionally in co-processing with a single injection.

Pré-hvdroaénation optionnelle.Optional prehydroaénation.

Une étape de pré-hydrogénation peut avantageusement être mise en œuvre en amont de ladite étape d’hydroreformage, et de préférence entre ladite étape optionnelle de prétraitement et ladite étape d’hydroreformage.A pre-hydrogenation step may advantageously be carried out upstream of said hydroreforming step, and preferably between said optional pre-treatment step and said hydroreforming step.

De préférence, ladite étape de pré-hydrogénation est réalisée à basse température.Preferably, said pre-hydrogenation step is carried out at low temperature.

De préférence, ladite étape de pré-hydrogénation est réalisée à une température comprise entre 70 et250°C, de manière préférée entre 70 et 200°C etde manière très préférée entre 100 et 200°C, à une pression absolue comprise entre 3 et 30 MPa, à une vitesse spatiale horaire par rapport à ladite bio-huile supérieure à 0,2 h'1, et avec une quantité d’hydrogène introduite telle que le rapport volumique hydrogène sur bio-huile est compris entre 50 et 2000 Nm3/m3.Preferably, said pre-hydrogenation step is carried out at a temperature between 70 and 250 ° C., preferably between 70 and 200 ° C. and very preferably between 100 and 200 ° C., at an absolute pressure of between 3 and 30 ° C. MPa, at a space hourly velocity with respect to said bio-oil greater than 0.2 h'1, and with a quantity of hydrogen introduced such that the volume ratio hydrogen on bio-oil is between 50 and 2000 Nm3 / m3 .

Ladite étape de pré-hydrogénation est avantageusement réalisée dans le même type de réacteur que l’étape d’hydroreformage.Said pre-hydrogenation step is advantageously carried out in the same type of reactor as the hydroreforming step.

De préférence, ladite étape de pré-hydrogénation est mise en oeuvre en présence d’un catalyseur identique ou différent du catalyseur utilisé dans ladite étape d’hydroreformage et de préférence différent. Ledit catalyseur utilisé dans ladite étape de pré-hydrogénation répond à la même définition que le catalyseur utilisé dans ladite étape d’hydroreformage. Étape d'hvdrotraitement optionnellePreferably, said pre-hydrogenation step is carried out in the presence of a catalyst that is identical to or different from the catalyst used in said hydroreforming step and preferably different. Said catalyst used in said pre-hydrogenation step has the same definition as the catalyst used in said hydroreforming step. Optional hydrotreatment step

Selon un mode de réalisation préférée, au moins une partie et de préférence la totalité de la phase organique de l'effluent issu de l’étape d’hydroreformage, est envoyée dans une étape d'hydrotraitement en présence d'hydrogène dans au moins un réacteur contenant un catalyseur d'hydrotraitement, opérant à une température comprise entre 250 et 400°C, de préférence entre 320 et 380°C, à une pression comprise entre 2 MPa et 25MPa, de préférence entre 5 MPa et 20 MPa et à une vitesse spatiale horaire comprise entre 0,1 h'1 et 20 h'1 et de préférence entre 0,5 h"1 et 5 h"1 et avec une quantité totale d’hydrogène mélangé à la charge (y compris la consommation chimique et la quantité recyclée) telle que le rapport volumique hydrogène/hydrocarbure est compris entre 100 et 3000 Nm3/m3 et de préférence entre 100 et 1000 Nm3/m3.According to a preferred embodiment, at least a part, and preferably all, of the organic phase of the effluent resulting from the hydroreforming step is sent to a hydrotreatment step in the presence of hydrogen in at least one reactor containing a hydrotreating catalyst, operating at a temperature between 250 and 400 ° C, preferably between 320 and 380 ° C, at a pressure of between 2 MPa and 25MPa, preferably between 5 MPa and 20 MPa and at a pressure of hourly space velocity of between 0.1 hr -1 and 20 hr -1 and preferably between 0.5 hr -1 and 5 hr -1 and with a total amount of hydrogen mixed with the feedstock (including chemical consumption and the amount recycled) such that the volume ratio hydrogen / hydrocarbon is between 100 and 3000 Nm3 / m3 and preferably between 100 and 1000 Nm3 / m3.

Ledit catalyseur d’hydrotraitement comprend avantageusement une phase active comprenant au moins un métal du groupe 6 choisi parmi le molybdène et le tungstène seul ou en mélange, de préférence associé à au moins un métal des groupes 8 à 10, de préférence choisis parmi le nickel et le cobalt, seul ou en mélange et un support choisi dans le groupe constitué d’alumine, de silice, de silice-alumine, de magnésie, d’argiles et de mélanges d’au moins deux de ces minéraux. Ledit support peut en outre contenir d’autres composés tels que, par exemple, des oxydes choisis dans le groupe constitué de l’oxyde de bore, la zircone, l’oxyde de titane, l’anhydride phosphorique. De manière préférée, ledit support est constitué d’alumine, et de préférence encore de l’alumine [eta], [thêta], [delta] ou [gamma].Said hydrotreatment catalyst advantageously comprises an active phase comprising at least one metal of group 6 chosen from molybdenum and tungsten alone or as a mixture, preferably associated with at least one metal of groups 8 to 10, preferably chosen from nickel and cobalt, alone or in admixture and a support selected from the group consisting of alumina, silica, silica-alumina, magnesia, clays and mixtures of two or more of these minerals. Said support may further contain other compounds such as, for example, oxides selected from the group consisting of boron oxide, zirconia, titanium oxide, phosphoric anhydride. Preferably, said support is made of alumina, and more preferably alumina [eta], [theta], [delta] or [gamma].

La quantité totale d’oxydes de métaux du groupe 6 et des groupes 8 à 10 dans le catalyseur d'hydrotraitement mis en œuvre est avantageusement comprise entre 5 et 40 % poids, de préférence entre 6 et 35 % poids par rapport à la masse totale de catalyseur. Dans le cas où ledit catalyseur comprend du nickel, la teneur en oxyde de nickel est avantageusement comprise entre 0,5 et 12 % poids et de préférence entre 1 et 10 % poids par rapport à la masse totale de catalyseur. Dans le cas où le catalyseur comprend du molybdène, la teneur en oxyde de molybdène est avantageusement comprise entre 1 et 35 % poids d’oxyde de molybdène (Mo03) et de préférence entre 5 et 30 % poids d’oxyde de molybdène, ces pourcentages étant exprimés en % poids par rapport à la masse totale de catalyseur. Un catalyseur préféré est avantageusement choisi parmi les catalyseurs NiMo, NiW ou CoMo sur un support alumine.The total amount of metal oxides of group 6 and groups 8 to 10 in the hydrotreatment catalyst used is advantageously between 5 and 40% by weight, preferably between 6 and 35% by weight relative to the total mass. of catalyst. In the case where said catalyst comprises nickel, the nickel oxide content is advantageously between 0.5 and 12% by weight and preferably between 1 and 10% by weight relative to the total mass of catalyst. In the case where the catalyst comprises molybdenum, the content of molybdenum oxide is advantageously between 1 and 35% by weight of molybdenum oxide (MoO 3) and preferably between 5 and 30% by weight of molybdenum oxide, these percentages being expressed in% by weight relative to the total mass of catalyst. A preferred catalyst is advantageously chosen from NiMo, NiW or CoMo catalysts on an alumina support.

Ledit catalyseur utilisé dans l’étape d’hydrotraitement peut aussi avantageusement contenir au moins un élément dopant choisi parmi le phosphore et le bore. Ledit élément peut avantageusement être introduit dans la matrice ou, de préférence, déposé sur le support. Il est également possible de déposer du silicium sur le support, seul ou avec du phosphore et/ou du bore. La teneur d’oxyde dans ledit élément est avantageusement inférieure à 20 %, de préférence inférieure à 10 % par rapport à la masse totale de catalyseur.Said catalyst used in the hydrotreating step may also advantageously contain at least one doping element chosen from phosphorus and boron. Said element may advantageously be introduced into the matrix or, preferably, deposited on the support. It is also possible to deposit silicon on the support, alone or with phosphorus and / or boron. The oxide content in said element is advantageously less than 20%, preferably less than 10% relative to the total mass of catalyst.

Les métaux des catalyseurs mis en oeuvre dans l’étape d’hydrotraitement de la méthode selon l’invention peuvent être des métaux ou des phases métalliques sulfurés. Pour une efficacité maximale, ces catalyseurs à base d’oxydes métalliques sont habituellement convertis au moins partiellement en sulfures métalliques. Les catalyseurs à base d’oxydes métalliques peuvent être sulfurés au moyen de toute technique connue dans l’art antérieur, par exemple dans le réacteur (in situ) ou ex situ, en mettant le catalyseur en contact, à température élevée, avec une source de d'hydrogène sulfuré, tels que le diméthyle disulfure (DMDS).The metals of the catalysts used in the hydrotreatment step of the method according to the invention may be metals or sulphurized metal phases. For maximum efficiency, these metal oxide catalysts are usually converted at least partially to metal sulfides. The catalysts based on metal oxides can be sulphurated by any technique known in the prior art, for example in the reactor (in situ) or ex situ, by contacting the catalyst, at elevated temperature, with a source. of hydrogen sulfide, such as dimethyl disulfide (DMDS).

Dans la mesure où la biomasse ne contient normalement qu’une très faible quantité de soufre, la mise en œuvre de catalyseurs non sulfurés devrait permettre d’éviter tout risque de contamination au soufre dans les combustibles produits. Parmi les autres catalyseurs à base d’oxydes métalliques adaptés à l’étape d’hydrotraitement, on peut citer les phases métalliques obtenues par réduction sous hydrogène. La réduction s’effectue généralement à des températures comprises entre environ 150°C et environ 650°C, sous une pression d’hydrogène corrprise entre environ 0,1 et environ 25 MPa (14,5-3625 psi). Séparation optionnelleSince biomass normally contains only a very small amount of sulfur, the use of non-sulphurized catalysts should avoid any risk of sulfur contamination in the fuels produced. Among the other catalysts based on metal oxides adapted to the hydrotreatment stage, mention may be made of the metal phases obtained by reduction in hydrogen. The reduction is generally carried out at temperatures of from about 150 ° C to about 650 ° C, at a hydrogen pressure of from about 0.1 to about 25 MPa (14.5-3625 psi). Optional separation

Une étape de séparation d'au moins une phase organique, d'au moins une phase aqueuse et d'au moins une phase gazeuse peut éventuellement être mise en œuvre entre ladite étape d’hydrotraitement et ladite étape de craquage catalytique.A step of separating at least one organic phase, at least one aqueous phase and at least one gaseous phase may optionally be implemented between said hydrotreating step and said catalytic cracking step.

Ladite étape de séparation peut avantageusement être réalisée par des méthodes bien connues de l’homme du métier telles que le flash, la distillation, strippage, extraction liquide/liquide etc.Said separation step may advantageously be carried out by methods well known to those skilled in the art such as flash, distillation, stripping, liquid / liquid extraction etc.

La phase organique issue de l’étape d’hydrotraitement et éventuellement séparée est débarrassée des impuretés azotées, oxygénées et soufrées.The organic phase resulting from the hydrotreating step and optionally separated is freed from nitrogen, oxygen and sulfur impurities.

La zone de fractionnement comprend de préférence une section de fractionnement qui intègre un séparateur haute pression haute température (HPHT), puis une distillation atmosphérique. Étape de craauaae catalytiqueThe fractionation zone preferably comprises a fractionation section which incorporates a high temperature high pressure separator (HPHT) and then an atmospheric distillation. Catalytic cracking stage

Conformément à l'invention, au moins une partie de l'effluent issu de l’étape d’hydroreformage, et de préférence au moins une partie, de manière préférée la totalité de la phase organique de l'effluent issu de ladite étape d’hydroreformage ayant éventuellement subit l’étape d’hydrotraitement et éventuellement séparée, est envoyée dans ladite étape de craquage catalytique dans au moins un réacteur fonctionnant en courant ascendant ou descendant contenant un catalyseur de craquage catalytique, opérant avec un rapport catalyseur sur charge compris entre 4 et 15, préférentiellement entre 6 et 12 et avec une température de sortie du ou des réacteur comprise entre 450 et 600°C, préférentiellement entre 480 et 580°C.According to the invention, at least a portion of the effluent from the hydroreforming step, and preferably at least a portion, preferably the entire organic phase of the effluent from said step of hydroreforming having optionally undergone the hydrotreatment step and optionally separated, is sent in said catalytic cracking step in at least one reactor operating in upward or downward flow containing a catalytic cracking catalyst, operating with a catalyst to charge ratio of between 4 and 15, preferably between 6 and 12 and with an outlet temperature of the reactor (s) of between 450 and 600 ° C, preferably between 480 and 580 ° C.

De préférence, la charge de ladite étape de craquage catalytique est la phase organique de l'effluent issue de l’étape d’hydroreformage, ayant éventuellement subit l’étape d’hydrotraitement et éventuellement séparée et/ou fractionnée.Preferably, the feedstock of said catalytic cracking step is the organic phase of the effluent resulting from the hydroreforming step, having optionally undergone the hydrotreating step and optionally separated and / or fractionated.

Selon un mode de réalisation préféré, au moins une charge liquide hydrocarbonée dérivée du pétrole et/ou du charbon est envoyée dans ladite étape de craquage catalytique en mélange avec au moins une partie de l'effluent liquide issu de l’étape d’hydroreformage, et de préférence au moins une partie, de manière préférée la totalité de la phase organique de l'effluent issu de ladite étape d’hydroreformage ayant éventuellement subit l’étape d’hydrotraitement et éventuellement séparée.According to a preferred embodiment, at least one hydrocarbon liquid feed derived from petroleum and / or coal is sent in said catalytic cracking step mixed with at least a portion of the liquid effluent from the hydroreforming step, and preferably at least a portion, preferably all of the organic phase of the effluent from said hydroreforming step having optionally undergone the hydrotreating step and optionally separated.

Dans le cas ou au moins une charge liquide hydrocarbonée dérivée du pétrole et/ou du charbon est envoyée dans ladite étape de craquage catalytique en mélange avec au moins une partie de l'effluent issu de l’étape d’hydroreformage, la proportion de l’effluent issu de l’étape d’hydroreformage représente au moins 1%, de préférence 5% en poids par rapport à la masse totale dudit mélange constituée par la charge liquide hydrocarbonée et l'effluent issu de l’étape d’hydroreformage. De préférence, la proportion de l’effluent issu de l’étape d’hydroreformage représente au plus 50%, de préférence au plus 30% en poids par rapport à la masse totale dudit mélange.In the case where at least one hydrocarbon liquid feed derived from petroleum and / or coal is sent in said catalytic cracking step mixed with at least a part of the effluent from the hydroreforming stage, the proportion of effluent from the hydroreforming stage represents at least 1%, preferably 5% by weight relative to the total mass of said mixture consisting of the hydrocarbon liquid feedstock and the effluent from the hydroreforming step. Preferably, the proportion of the effluent from the hydroreforming step represents at most 50%, preferably at most 30% by weight relative to the total mass of said mixture.

La charge hydrocarbonée liquide dérivée du pétrole et ou du charbon à craquer contient plus de 50 % poids d’hydrocarbures ayant un point d’ébullition supérieur à 340°C. Généralement la charge est constituée d’un distillât sous vide, ou éventuellement d’un résidu atmosphérique. La charge globale craquée peut contenir jusqu'à 100 % poids d'hydrocarbures ayant un point d'ébullition supérieur à 340°C. Parmi elles, et de manière non exhaustive,on peut citer : - les distillais de distillation directe sous vide, - les distillais sous vide provenant d’un procédé de conversion, tels que ceux issus de procédés de cokéfaction, d’hydroconversion en lit fixe, d’hydrocraquage ou d’hydrotraitement de fractions lourdes en lit bouillonnant, lit mobile ou lit entraîné (slurry), - les extraits aromatiques et les paraffines obtenus lors de la préparation d’huiles lubrifiantes - les huiles désasphaltées extraites avec un solvant, seule ou en mélange.The liquid hydrocarbonaceous feedstock derived from petroleum and / or coal to be cracked contains more than 50% by weight of hydrocarbons having a boiling point greater than 340.degree. Generally the charge consists of a vacuum distillate, or optionally an atmospheric residue. The overall cracked feed may contain up to 100% by weight of hydrocarbons having a boiling point above 340 ° C. Among them, and in a non-exhaustive manner, there may be mentioned: distillates of direct distillation under vacuum, vacuum distillates resulting from a conversion process, such as those resulting from coking processes, hydroconversion to a fixed bed , hydrocracking or hydrotreating of heavy fractions in a bubbling bed, a moving bed or a slurry bed, - aromatic extracts and paraffins obtained during the preparation of lubricating oils - deasphalted oils extracted with a solvent, alone or in mixture.

Dans une unité de craquage catalytique, le bilan thermique est assuré par la combustion du coke déposé sur le catalyseur pendant l'étape de réaction. Cette combustion a lieu dans la zone de régénération par injection d'air via un compresseur dénommé compresseur principal d'air (en abrégé MAB, abréviation de la terminologie anglo-saxonne de "main air blower").In a catalytic cracking unit, the thermal balance is ensured by the combustion of the coke deposited on the catalyst during the reaction step. This combustion takes place in the regeneration zone by air injection via a compressor called the main air compressor (abbreviated MAB, abbreviation of the English terminology of "main air blower").

Typiquement, le catalyseur entre dans la zone de régénération avec une teneur en coke (définie comme la masse de coke sur la masse de catalyseur) comprise entre 0,5 % et 1%, et ressort de ladite zone avec une teneur en coke inférieure à 0,01%. Lors de cette étape, des fumées de combustion sont générées et sortent de la zone de régénération à des températures comprises entre 640°C et800°C. Ces fumées vont ensuite, en fonction des configurations de l'unité, subir un certains nombres de post traitements.Typically, the catalyst enters the regeneration zone with a coke content (defined as the mass of coke on the mass of catalyst) of between 0.5% and 1%, and comes out of said zone with a coke content of less than 0.01%. During this step, combustion fumes are generated and leave the regeneration zone at temperatures between 640 ° C and 800 ° C. These fumes will then, depending on the configurations of the unit, undergo a number of post treatments.

La teneur en carbone Conradson de la charge (noté CCR en abrégé et défini par exemple par la norme ASTM D 482) fournit une évaluation de la production de coke au cours du craquage catalytique. En fonction de la teneur en carbone Conradson de la charge, le rendement en coke nécessite un dimensionnement spécifique de l'unité pour satisfaire le bilan thermique.The Conradson carbon content of the feedstock (abbreviated as CCR and defined for example by ASTM D 482) provides an evaluation of coke production during catalytic cracking. Depending on the Conradson carbon content of the feed, the coke yield requires a specific sizing of the unit to satisfy the heat balance.

Ainsi, lorsque la charge présente un CCR conduisant à une teneur en coke supérieure à celle requise pour assurer le bilan thermique, l'excédent de chaleur doit être évacuée. Ceci peut se faire par exemple, et de manière non exhaustive, par l’installation d’un « catcooler », bien connu de l’homme du métier, qui constitue un refroidissement externe d’une section du catalyseur du régénérateur par échange avec de l'eau, conduisant ainsi à la production de vapeur haute pression.Thus, when the load has a CCR leading to a higher coke content than that required to ensure the thermal balance, the excess heat must be removed. This can be done for example, and non-exhaustively, by the installation of a "catcooler", well known to those skilled in the art, which is an external cooling of a regenerator catalyst section by exchange with water, leading to the production of high-pressure steam.

Le catalyseur du réacteur FCC est typiquement constitué de particules de diamètre moyen généralement compris entre 40 et 140 micromètres, et le plus souvent compris entre 50 et 120 micromètres.The catalyst of the FCC reactor is typically composed of particles of average diameter generally between 40 and 140 micrometers, and most often between 50 and 120 micrometers.

Le catalyseur de craquage catalytique contient au moins une matrice appropriée telle que l'alumine, la silice ou la silice-alumine avec présence ou non d'une zéolithe de type Y dispersée dans cette matrice.The catalytic cracking catalyst contains at least one suitable matrix such as alumina, silica or silica-alumina with or without the presence of a Y-type zeolite dispersed in this matrix.

Le catalyseur peut comprendre en outre au moins une zéolithe présentant une sélectivité de forme de l'un des types structuraux suivants : MEL (par exemple ZSM-11), MFI (par exemple ZSM-5), NES, EUO, FER, CHA (par exemple SAPO-34), MFS, MWW. Il peut également comprendre l'une des zéolithes suivantes: NU-85, NU-86, NU-88 et IM-5, qui présentent également une sélectivité de forme. L'avantage de ces zéolithes présentant une sélectivité de forme est l'obtention d'une meilleure sélectivité propylène / isobutène, c'est à dire un rapport propylène / isobutène plus élevé dans les effluents de craquage.The catalyst may further comprise at least one zeolite having a shape selectivity of one of the following structural types: MEL (for example ZSM-11), MFI (for example ZSM-5), NES, EUO, FER, CHA ( for example SAPO-34), MFS, MWW. It may also comprise one of the following zeolites: NU-85, NU-86, NU-88 and IM-5, which also have a shape selectivity. The advantage of these zeolites having a shape selectivity is to obtain a better selectivity propylene / isobutene, ie a higher propylene / isobutene ratio in the cracking effluents.

La proportion de zéolithe présentant une sélectivité de forme par rapport à la quantité totale de zéolithe peut varier en fonction des charges utilisées et de la structure des produits recherchés. Souvent, on utilise de 0,1% à 60 %, préférentiellement de 0,1% à 40 %, et en particulier de 0,1% à 30 % poids de zéolithe présentant une sélectivité de forme.The proportion of zeolite having a shape selectivity with respect to the total amount of zeolite may vary depending on the charges used and the structure of the desired products. Often, from 0.1% to 60%, preferably from 0.1% to 40% and in particular from 0.1% to 30% by weight of zeolite having a shape selectivity are used.

La ou les zéolithes peuvent être dispersées dans une matrice à base de silice, d'alumine ou de silice alumine, la proportion de zéolithe (toutes zéolithes confondues) par rapport au poids du catalyseur étant souvent comprise entre 0,7% et 80% poids, de préférence entre 1% et 50% poids, et de manière encore préférée entre 5% et 40 % poids.The zeolite (s) may be dispersed in a matrix based on silica, alumina or silica-alumina, the proportion of zeolite (all zeolites combined) relative to the weight of the catalyst being often between 0.7% and 80% by weight. preferably between 1% and 50% by weight, and more preferably between 5% and 40% by weight.

Dans le cas ou plusieurs zéolithes sont utilisées, elles peuvent être incorporées dans une seule matrice ou dans plusieurs matrices différentes. La teneur en zéolithe présentant une sélectivité de forme dans l'inventaire totale est inférieure à 30% poids.In the case where several zeolites are used, they can be incorporated in a single matrix or in several different matrices. The zeolite content having a shape selectivity in the total inventory is less than 30% by weight.

Le catalyseur utilisé dans le réacteur de craquage catalytique peut être constitué d'une zéolithe de type Y ultra stable dispersée dans une matrice d'alumine, de silice, ou de silice alumine, à laquelle on ajoute un additif à base de zéolithe ZSM5, la quantité en cristaux de ZSM5 dans l'inventaire total étant inférieure à 30% poids.The catalyst used in the catalytic cracking reactor may consist of an ultra-stable type Y zeolite dispersed in a matrix of alumina, silica, or silica-alumina, to which is added a zeolite additive ZSM5, the amount of ZSM5 crystals in the total inventory being less than 30% by weight.

Ladite étape de craquage catalytique opère aussi bien dans des unités de FCC utilisant un réacteur fonctionnant en courant ascendant (appelé "riser" dans la terminologie anglosaxonne), que dans des unités utilisant un réacteur fonctionnant à courant descendant (appelé "downer" dans la terminologie anglosaxonne).Said catalytic cracking step operates both in FCC units using an upflow reactor (called "riser" in English terminology), and in units using a downflow reactor (called "downer" in the terminology). Anglo-Saxon).

Ladite étape de craquage catalytique opère avantageusement dans une unité FCC fonctionnant avec un seul réacteur (en écoulement ascendant ou en écoulement descendant), que dans une unité FCC fonctionnant avec deux réacteurs, l’un traitant par exemple la charge hydrocarbonée liquide dérivée du pétrole et ou du charbon, l’autre la phase organique de l'effluent issue de l’étape d’hydroreformage, ayant éventuellement subit l’étape d’hydrotraitement et éventuellement séparée et/ou fractionnée L’injection de la phase organique peut se faire via des injecteurs dédiées ou via les injecteurs de la charge hydrocarbonée liquide issu du pétrole et ou de charbon. Cette dernière option n’est possible sans traitement préalable de la bio huile du fait de la non miscibilité avec des charges hydrocarbonées et du caractère instable de cette dernière avec la température.Said catalytic cracking step advantageously operates in an FCC unit operating with a single reactor (in upward or downward flow), only in an FCC unit operating with two reactors, one treating for example the liquid hydrocarbon feedstock derived from petroleum and or coal, the other the organic phase of the effluent from the hydroreforming step, optionally having undergone the hydrotreatment step and optionally separated and / or fractionated The injection of the organic phase can be done via dedicated injectors or via the injectors of the hydrocarbon feedstock liquid from oil and or coal. This latter option is possible without prior treatment of the bio-oil due to immiscibility with hydrocarbon feedstocks and the unstable nature of the latter with temperature.

Le procédé FCC permet de convertir des charges hydrocarbonées lourdes en des fractions hydrocarbonées plus légères, allant des gaz secs à un résidu de conversion. On peut distinguer parmi les effluents les coupes suivantes qui sont définies classiquement en fonction de leur composition ou de leur température d'ébullition (points de coupe standards donnés à titre indicatif) : - les gaz secs et acides (essentiellement: H2, H2S, C1, C2), - les gaz de pétrole liquéfiés contenant les molécules en C3-C4, - les essences contenant les hydrocarbures plus lourds dont le point d'ébullition est inférieur à 220°C (point de coupe standard), - les gazoles d'intervalle d'ébullition standard 220-360°, qui sont très aromatiques et de ce fait dénommés LCO (light cycle oil) - le résidu de conversion, de point d'ébullition supérieur à 360°C. L'unité de séparation des effluents du réacteur de craquage catalytique (FCC) comporte généralement une séparation primaire des effluents du FCC, une section de compression et de fractionnement des gaz ainsi que des distillations pour le fractionnement des différentes coupes liquides. Ce type d’unité de fractionnement est bien connu de l’homme du métier.The FCC process converts heavy hydrocarbon feeds into lighter hydrocarbon fractions, ranging from dry gases to a conversion residue. Among the effluents, it is possible to distinguish the following cuts which are conventionally defined according to their composition or their boiling point (standard cutting points given as an indication): dry and acidic gases (essentially: H2, H2S, C1) , C2), - liquefied petroleum gases containing the C3-C4 molecules, - gasolines containing heavier hydrocarbons having a boiling point below 220 ° C (standard cutting point), - diesel fuels standard boiling range 220-360 °, which are very aromatic and therefore called LCO (light cycle oil) - the conversion residue, boiling point above 360 ° C. The catalytic cracking reactor (FCC) effluent separation unit generally comprises a primary separation of FCC effluents, a gas compression and fractionation section, and distillations for fractionation of the different liquid cuts. This type of fractionation unit is well known to those skilled in the art.

DESCRIPTION DE LA FIGUREDESCRIPTION OF THE FIGURE

La figure 1 illustre un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention.FIG. 1 illustrates a particular embodiment of the method according to the invention.

La bio-huile issue de la pyrolyse rapide de la biomasse est introduite via la conduite (1), en mélange avec de l'hydrogène (3) et la phase organique (8) issue de l’étape d’hydroreformage, dans la première zone d'hydroreformage (2). L’effluent liquide issu de la zone d’hydroreformage par la conduite (4) est introduit dans un séparateur (5). Une phase gazeuse contenant majoritairement du C02, de l’FI2S et des gaz légers en C1-C4 tel que par exemple du méthane est séparée via la conduite (7) et une phase aqueuse est également séparée via la conduite (6). Une phase organique contenant la biohuile partiellement désoxygénée et des hydrocarbures est soutirée par la conduite (8) et une partie de ladite phase organique est recyclée dans la zone d'hydroreformage. La partie non recyclée de ladite phase organique est ensuite envoyée dans une zone de craquage catalytique (FCC) (10), éventuellement en mélange avec un effluent hydrocarboné (9). L’effluent issu de l’étape de craquage catalytique est introduit via la conduite (11) dans une zone de séparation (12) permettant de séparer un effluent gazeux contenant des gaz secs et acides (13), un effluent de gaz liquéfié contenant les molécules en C3-C4 (14), un effluent liquide hydrocarbure dont le point d'ébullition est inférieur à220°C (15), un effluent liquide hydrocarbure d'irtervalle d'ébullition 220-360°C (16), et un résidude conversion de point d'ébullition supérieur à 360°C(17).The bio-oil resulting from the rapid pyrolysis of the biomass is introduced via line (1), mixed with hydrogen (3) and the organic phase (8) resulting from the hydroreforming step, in the first hydroreforming zone (2). The liquid effluent from the hydroreforming zone via line (4) is introduced into a separator (5). A gaseous phase mainly containing CO 2, IF 2 S and light C 1 -C 4 gases such as, for example, methane is separated via line (7) and an aqueous phase is also separated via line (6). An organic phase containing the partially deoxygenated bio-oil and hydrocarbons is withdrawn through line (8) and part of said organic phase is recycled to the hydroreforming zone. The non-recycled portion of said organic phase is then sent to a catalytic cracking zone (FCC) (10), optionally mixed with a hydrocarbon effluent (9). The effluent from the catalytic cracking step is introduced via line (11) into a separation zone (12) making it possible to separate a gaseous effluent containing dry and acid gases (13), an effluent of liquefied gas containing C3-C4 molecules (14), a liquid hydrocarbon effluent having a boiling point of less than 220 ° C (15), a liquid hydrocarbon effluent having a boiling range of 220-360 ° C (16), and a residual boiling point conversion greater than 360 ° C (17).

Les exemples ci-dessous illustrent l'invention sans en limiter la portée. L’exemple 1 correspond à une configuration de l’art antérieur à savoir le coprocessing d’un mélange comprenant 90% poids d’une charge VGO et 10 % de Bio huile non post -traitée dans une étape de craquage catalytique.The examples below illustrate the invention without limiting its scope. Example 1 corresponds to a configuration of the prior art namely the coprocessing of a mixture comprising 90% by weight of a VGO feedstock and 10% of Bio oil not post-treated in a catalytic cracking step.

Les exemples 2 et 3 couvrent l’innovation à savoir le fait de faire subir à la bio huile respectivement une étape d’hydroreforming et une étape d’hydroreforming suivie d’une étape d’hydrotraitement avant d’être co-processée avec un VGO dans une étape de craquage catalytique dans les même proportions que l’exemple 1.Examples 2 and 3 cover the innovation namely to subject the bio-oil respectively a hydroreforming step and a hydroreforming step followed by a hydrotreatment step before being co-processed with a VGO in a catalytic cracking step in the same proportions as Example 1.

Pour les quatre exemples, la capacité de l’unité FCC considérée est de 300t/h et la conversion standard est définie par la formule 100-(rendements des coupes 220-360°C & 360°C+)For the four examples, the capacity of the FCC unit considered is 300t / h and the standard conversion is defined by the formula 100- (cutting yields 220-360 ° C & 360 ° C +)

Exemple 1 : non conforme à l’inventionExample 1: not in accordance with the invention

Les résultats sont récapitulés dans le tableau 1.The results are summarized in Table 1.

Tableau 1Table 1

L’introduction de biohuile non postraitée dans une unité de craquage catalytique va se traduire par une augmentation du delta coke de l’unité et se traduire par une forte augmentation de la température du régénérateur et du rendement coke. Les limites de stabilité thermique du catalyseur se situant à 800°C une température maximale inférieure à cette Imite est requise. Ainsi dans le cas traité pas plus de 10 % de bio huile non hydrotraitée peut être coprocesssée avec la charge VGO. A cette haute valeur de température du régénérateur, le bouclage du bilan thermique impose un plus forte température sortie riser (notée ROT) et un plus fort C/O. Il en résulte que la séléctivité en gaz sec (produits non recherchés) s’en trouve fortement dégradée ainsi que la conversion standard et les rendements en produits recherchés à savoir LPG, essence (PI-220°C) et distillât moyen (220-360°C). Au final, la bio huile non postraitée dégrade les performances de l’unité.The introduction of non-post-treated bio-oil into a catalytic cracking unit will result in an increase in the unit's delta coke and result in a large increase in regenerator temperature and coke efficiency. The thermal stability limits of the catalyst being at 800 ° C a maximum temperature below this Imite is required. Thus in the treated case no more than 10% of non-hydrotreated bio oil can be coprocessed with the VGO feed. At this high temperature value of the regenerator, the closure of the heat balance imposes a higher riser output temperature (denoted ROT) and a stronger C / O. As a result, the selectivity in dry gas (unearned products) is greatly degraded as well as the standard conversion and yields of the desired products ie LPG, gasoline (PI-220 ° C) and middle distillate (220-360 ° C). In the end, the bio non-treated oil degrades the performance of the unit.

Exemple 2 : conforme à l’inventionExample 2: in accordance with the invention

Dans l’exemple 2 la bio huile a été postraitée dans un hydroreforming améliorant ainsi ses propriétés de craquabilité.In Example 2 the bio-oil was post-treated in a hydroreforming thus improving its crackability properties.

Les résultats sont récapitulés dans le tableau 2.The results are summarized in Table 2.

Tableau 2 :Table 2:

Grâce à l’étape d’hydroreforming, le delta coke du système est amélioré (0.88 contre 1.1) ce qui limite la température du régénérateur à 730°C contre 785°Cprécédemment. Le bouclage du bilan thermique impose une température sortie riser (ROT) de 530°Cdonc plus base que dans le cas d’une bio huile non postraitée. Il en résulte un plus faible rendement en gaz sec, une limitation du rendement coke ainsi qu’une amélioration de la conversion et des rendements en produit recherchés. Toutefois même avec une étape d’hydroreforming les performances du cas 100% VGO ne sont toujours pas retrouvées.Thanks to the hydroreforming step, the system's delta coke is improved (0.88 against 1.1) which limits the temperature of the regenerator to 730 ° C against 785 ° C previously. The closure of the heat balance imposes a riser output temperature (ROT) of 530 ° C, which is more basic than in the case of an unposted bio oil. This results in a lower yield of dry gas, a limitation of the coke yield as well as an improvement in conversion and desired product yields. However, even with a hydroreforming step, the performance of the 100% VGO case is still not found.

Exemple 3 : conforme à l’inventionExample 3: in accordance with the invention

Dans ce dernier exemple, la bio huile subit deux post traitement à savoir un hydrorreforming suivi d’un hydrotraitement améliorant d’autant ses propriétés et parmi elles sa craquabilité.In this last example, the bio oil undergoes two post-treatment namely a hydrorreforming followed by a hydrotreatment improving all its properties and among them its crackability.

Les résultats sont récapitulés dans le tableau 3.The results are summarized in Table 3.

Tableau 3 :Table 3:

Grâce au deux postraitements de la bio huile, le delta coke est fortement limité et proche du cas 100% VGO. Ainsi les performances en terme de sélectivité et rendements en produits recherchés sont fortement améliorées et quasi identiques à celles obtenu dans le cas 100%VGOThanks to the two post-treatments of the bio-oil, the delta coke is strongly limited and close to the case 100% VGO. Thus, the performances in terms of selectivity and yields of desired products are greatly improved and almost identical to those obtained in the case of 100% VGO.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Procédé de conversion d'une charge liquide comprenant au moins une bio-huile, ladite charge étant introduite dans au moins les étapes suivantes : > - une ou plusieurs étape(s) d'hydroreformage, éventuellement précédée(s) d’un prétraitement de la bio-huile notamment pour en améliorer la stabilité thermique, en présence d'hydrogène et d'un ou de plusieurs catalyseurs d'hydroreformage comprenant au moins un métal de transition choisi parmi les éléments dès groupes 3 à 12 de la classification périodique et au moins un support choisis parmi les charbons actifs, les carbures de silicium, les silices, les alumines de transition, les silices alumine, l'oxyde de zirconium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de titane et les aluminates de métaux de transition, pris seul ou en mélange, pour obtenir au moins un effluent liquide comprenant au moins une phase aqueuse et au moins une phase organique, opérant à une température comprise entre 100 et 450°C, à une pression absolue comprise entre 3 et 30 MPa, à une vitesse spatiale horaire par rapport à la bio huile supérieure à 0,2 h'1, et avec une quantité d’hydrogène introduite telle que le rapport volumique hydrogène sur hydrocarbures est compris entre 50 et 2000 Nm3/m3, - une étape de craquage catalytique d’au moins une partie de l'effluent issu de ou des étape(s) d’hydroreformage dans au moins un réacteur fonctionnant en courant ascendant ou descendant contenant un catalyseur de craquage catalytique, opérant avec un rapport catalyseur sur charge compris entre 4 et 15 et avec une température de sortie du ou des réacteur comprise entre 450 et 600°C, - une séparation de l'effluent obtenu à l'issue de l'étape de craquage catalytique.1. Method for converting a liquid feedstock comprising at least one bio-oil, said feedstock being introduced in at least the following stages: one or more hydroreforming step (s), possibly preceded by a pretreatment of the bio-oil in particular to improve the thermal stability, in the presence of hydrogen and one or more hydroreforming catalysts comprising at least one transition metal selected from the elements from groups 3 to 12 of the periodic table and at least one support selected from activated carbons, silicon carbides, silicas, transition aluminas, alumina silicas, zirconium oxide, cerium oxide, titanium oxide and metal aluminates transition mixture, taken alone or as a mixture, to obtain at least one liquid effluent comprising at least one aqueous phase and at least one organic phase, operating at a temperature of between 100 and 450 ° C., at an absolute pressure e between 3 and 30 MPa, at a space hourly speed with respect to the bio oil greater than 0.2 h'1, and with a quantity of hydrogen introduced such that the volume ratio hydrogen on hydrocarbons is between 50 and 2000 Nm3 / m3, a step of catalytic cracking of at least a portion of the effluent from the hydroreforming step (s) in at least one reactor operating in upward or downward flow containing a catalytic cracking catalyst, operating with a catalyst to charge ratio of between 4 and 15 and with an outlet temperature of the reactor (s) of between 450 and 600 ° C., a separation of the effluent obtained at the end of the catalytic cracking stage. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape d'hydroreformage est réalisée à une température comprise entre 250 et 400 °G, à une pression absolue comprise entre 3,5 et 25 MPa et à une vitesse spatiale comprise entre 0,5 h-1 et 5 h-1, et avec une quantité d’hydrogène introduite telle que le rapport volumique hydrogène sur hydrocarbures est compris entre 100 et 1000 Nm3/m3.2. Method according to claim 1, wherein said hydroreforming step is carried out at a temperature of between 250 and 400 ° G, at an absolute pressure of between 3.5 and 25 MPa and at a space velocity of between 0.5. h-1 and 5 h-1, and with a quantity of hydrogen introduced such that the volume ratio hydrogen on hydrocarbons is between 100 and 1000 Nm3 / m3. 3. Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel ladite charge liquide comprenant au moins une bio-huile contient également d’autres charges liquides issus de la biomasse, lesdites charges liquides étant choisis parmi les huiles végétales, les huiles d’algues ou algales, les huiles de poissons, les graisses d’origine végétale ou animale, et fes alcools issus de la fermentation des sucres de la biomasse, ou des mélanges de telles charges, prétraitées ou non.3. Method according to one of claims 1 and 2, wherein said liquid feed comprising at least one bio-oil also contains other liquid feedstock from the biomass, said liquid feedstock being selected from vegetable oils, baking oils and the like. algae or algae, fish oils, fats of vegetable or animal origin, and alcohols derived from the fermentation of sugars from biomass, or mixtures of such fillers, whether pre-processed or not. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel ladite charge liquide est entièrement constituée de bio-huile.4. Method according to one of claims 1 and 2, wherein said liquid charge consists entirely of bio-oil. 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit catalyseur d'hydroreformage comprend du Nickel, seul ou en combinaison avec au moins un métal choisi parmi le chrome (Cr), le molybdène (Mo), le manganèse (Mn), le tungstène (W), le fer (Fe), le cobalt (Co) et le cuivre (Cu) et un support choisi parmi les silices, les alumines de transition, les silices alumines, le carbone poreux et les aluminates de métaux de transition, seul ou en mélange.5. Method according to one of claims 1 to 4, wherein said hydroreforming catalyst comprises nickel, alone or in combination with at least one metal selected from chromium (Cr), molybdenum (Mo), manganese ( Mn), tungsten (W), iron (Fe), cobalt (Co) and copper (Cu) and a support selected from silicas, transition aluminas, silica aluminas, porous carbon and aluminum aluminates. transition metals, alone or in mixture. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel ledit catalyseur d'hydroreformage est un catalyseur choisi parmi les catalyseurs comprenant du nickel (Ni), du nickel et du chrome (NiCr) ou du nickel et du manganèse (NiMn) sur du carbone poreux et les catalyseurs comprenant du nickel et du molybdène (NiMo) sur une alumine ou un aluminate de nickel.The process according to claim 5, wherein said hydroreforming catalyst is a catalyst selected from catalysts comprising nickel (Ni), nickel and chromium (NiCr) or nickel and manganese (NiMn) on porous carbon and catalysts comprising nickel and molybdenum (NiMo) on alumina or nickel aluminate. 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel une étape de séparation d'au moins une phase organique, d’aU moins une phase aquéusé et d'au moins une phase gazeuse peut être mise en œuvre entre ladite étape d’hydroreformage et ladite étape de craquage catalytique.7. Method according to one of claims 1 to 6, wherein a step of separating at least one organic phase, at least one ausused phase and at least one gaseous phase can be implemented between said step hydroreforming and said catalytic cracking step. 8. Procédé selon l’une des: revendications 1 à 7, dans lequel une étape de pré-hydrogénation est mise en œuvre en amont de ladite étape d’hydroreformage, ladite étape de pré-hydrogénation étant réalisée à une température comprise entre 70 et 250°C, à une pression absolue comprise entre 3 et 30 MPa, à une vitesse spatiale horaire par rapport à ladite bio- huile supérieure à 0,2 h'1, et avec une quantité d’hydrogène introduite telle que le rapport volumique hydrogène sur bio-huile est compris entre 50 et 2000 Nm3/m3.8. Method according to one of: claims 1 to 7, wherein a pre-hydrogenation step is carried out upstream of said hydroreforming step, said pre-hydrogenation step being carried out at a temperature between 70 and 250 ° C., at an absolute pressure of between 3 and 30 MPa, at a space hourly velocity with respect to said bio-oil greater than 0.2 h -1, and with a quantity of hydrogen introduced such as the hydrogen volume ratio. on bio-oil is between 50 and 2000 Nm3 / m3. 9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel au moins une partie de la phase organique de l’effluent issu de l’étape d’hydroreformage, est envoyée dans une étape d’hydrotraîtement en présence d’hydrogène dans au moins un réacteur contenant un catalyseur d'hydrotraitement, opérant à une température comprise entre 250 et 400°C, à une pression comprise entre 2 MPa et 25 MPa, et à une vitesse spatiale horaire comprise entre 0,1 h-1 et 20 h-1 et avec une quantité totale d’hydrogène mélangé à la charge telle que le rapport volumique hydrogène/hydrocarbure est compris entre 100 et 3000 Nm3/m3.9. Method according to one of claims 1 to 8, wherein at least a portion of the organic phase of the effluent from the hydroreforming step, is sent in a hydrotreating step in the presence of hydrogen in at least one reactor containing a hydrotreatment catalyst, operating at a temperature of between 250 and 400 ° C., at a pressure of between 2 MPa and 25 MPa, and at a space velocity of between 0.1 h -1 and 20 h. h-1 and with a total amount of hydrogen mixed with the feed such that the volume ratio hydrogen / hydrocarbon is between 100 and 3000 Nm3 / m3. 10. Procédé l’une des revendications 1 à 9, dans lequel ladite étape de craquage opère avec un rapport catalyseur sur charge compris entre 6 et 12 et à une température de sortie du ou des réacteur comprise entre 480 et 580°c.10. Method according to one of claims 1 to 9, wherein said cracking step operates with a catalyst to charge ratio between 6 and 12 and at an outlet temperature of the reactor or between 480 and 580 ° C. 11. Procédé selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel au moins une charge liquide hydroGarbonêe dérivée du pétrole et/ou du charbon est envoyée dans ladite étape de craquage catalytique en mélange avec au moins Une partie de l'effluent issu de l’étape d’hydroreformage.11. Method according to one of claims 1 to 10, wherein at least one hydroGarbonée liquid feed derived from oil and / or coal is sent in said catalytic cracking step in mixture with at least a portion of the effluent from the hydroreforming step.
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