Development of a General Modelling Methodology for Vacuum Residue Hydroconversion

Résume ́ — Développement d’une méthodologie générale de modélisation pour l’hydroconversion de résidu sous vide — Ce travail porte sur le développement d’une méthodologie de modélisation cinétique de procédés de raffinage, et plus particulièrement de procédés pour la conversion de résidus sous vide. L’approche proposée permet de surmonter le manque de détail moléculaire des fractions pétrolières et de simuler la transformation des molécules de la charge en molécules de l’effluent au moyen d’une procédure en deux étapes. Dans la première étape, un mélange synthétique de molécules représentant la charge du procéde ́ est génére ́ par une méthode de reconstruction moléculaire appelée SR-REM. Dans la seconde étape, une méthode de Monte-Carlo cinétique est utilisée pour simuler les réactions de conversion sur ce mélange de molécules. La reconstruction moléculaire a éte ́ appliquée a ̀ plusieurs résidus pétroliers et est illustrée pour un résidu sous vide Athabasca (Canada). La méthode de Monte-Carlo cinétique est ensuite décrite en détail. Afin de valider cette approche stochastique, un modèle déterministe regroupe ́ pour la conversion de résidu sous vide a éte ́ simule ́ en utilisant l’algorithme de simulation stochastique de Gillespie. Malgre ́ le fait que les deux approches sont fondées sur des hypothèses très différentes, l’algorithme de simulation stochastique simule les réactions de conversion avec la même précision que l’approche déterministe. En utilisant des voies réactionnelles au niveau moléculaire, l’approche de simulation stochastique fournit ainsi des informations détaillées sur la composition de l’effluent et est brièvement illustrée pour l’hydrocraquage du résidu sous vide d’Athabasca