Craqueur catalytique


Craqueur catalytique

Craquage catalytique

Le craquage catalytique est un craquage dans lequel les grosses molécules d'alcanes se brisent lorsqu'elles sont portées à 500 °C environ. Il fut breveté par Eugène Houdry en 1928. En résulte un alcane et un alcène de masse molaire plus faible. Des catalyseurs à base de platine-molybdène sont utilisés pour favoriser et accélérer cette réaction de craquage. Les produits obtenus sont donc des molécules plus légères telles :

  • des gaz de chauffe,
  • de la matière première, par exemple l'éthylène,
  • des essences.

Cependant ces essences distillées ne sont pas utilisables dans les moteurs sans reformage catalytique préalable.

Sommaire

Craquage catalytique en lit fluide

Le craquage catalytique en lit fluide est un procédé de raffinage qui a pour but de transformer, en présence d'un catalyseur, les coupes lourdes à longues chaînes d'hydrocarbones en coupes légères pour être utilisées dans la fabrication du carburant. Comme toujours, l'objectif est d'avoir le maximum de produits à haute valeur marchande.

En présence du catalyseur, à haute température (450 à 550 °C) et à pression atmosphérique, on casse les grosses molécules hydrocarbonées pour avoir de petites molécules ayant un indice d'octane élevé.

Les premiers catalyseurs étaient constitués par des silices-aluminés dont le caractère acide active la rupture des liaisons entre les atomes de carbone. Ces catalyseurs ont été améliorés par l'incorporation des tamis moléculaires et de terres rares. Ainsi les opérations de craquage peuvent être conduites à des températures moins élevées sous pression normale. Les dépôts de coke constitue un problème technologique principal à résoudre car il impose une régénération permanente du catalyseur.

Le procédé industriel souvent utilisé, vient des États Unis, c'est le «FCC» (1) ou «Fluid Catalytic Cracking». Il est basé sur l'utilisation d'un lit fluide de catalyseur. Le catalyseur, d'une grosseur de quelques 50 micromètres environ, est en suspension dans la charge, laquelle, après préchauffage, est injectée dans le réacteur sous forme gazeuse.

Les effluents, débarrassés des entraînements de catalyseurs au moyen d'un «cyclone», sont envoyés dans le fractionnateur. Ici dans ce procédé, le catalyseur s'écoule de manière continue, vers le régénérateur dans lequel est soufflé l'air de combustion, puis retourne au réacteur. C'est pour cette raison qu'on appelle Fluid Catalytic Cracking

Les charges qui alimentent le FCC viennent de la distillation sous vide, ce sont les distillats léger et lourd sous-vide. Après passage des charges dans les réacteurs, l'ensemble des produits issus passe dans un fractionnateur et à la sortie on peut recueillir les produits suivants :

  • Le fuel gaz qui est dirigé vers le réseau fuel gaz,
  • la coupe C3/C4 qui sera traitée au gaz plant, cette coupe contient beaucoup d'oléfines tels que le butadiène et les butènes.
  • l'essence totale de FCC qui, après désulfuration, sera utilisée dans la fabrication des carburants,
  • le gazole léger de FCC sera utilisé pour fabriquer le gazole moteur ou le gazole de chauffage,
  • le gazole lourd de FCC sera utilisé dans la fabrication du fioul.

(1) Nom déposé, donc non traduisible en français

A partir des gaz de craquage qui contiennent beaucoup d'oléfines, on peut, par alkylation (polymérisation), réaliser la synthèse d'essences à haut indice d'octane.

Notes et références

Annexes

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