curso de hidroterminado no. 8

7/29/2019 Curso de Hidroterminado No. 8

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SISTEMA DE GERENCIA INTEGRAL DE RIESGOS - PDVSA/ JORNAGAS, NOVIEMBRE 2003

PROCESOS DE

HIDROTERMINADO


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Contenido del cursoPrincipios de funcionamiento.

Objetivos del proceso.

Diagrama de flujo

Descripcin del proceso


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SISTEMA DE GERENCIA INTEGRAL DE RIESGOS - PDVSA/ JORNAGAS, NOVIEMBRE 2003

Estel ltimo paso de la refinacin de los

aceites bases tiene como objetivos: a)

Eliminacin del azufre. b) Mejorar la estabilidad

c) Mejorar la resistencia a la oxidacin,

mediante una reaccin qumica con hidrgeno.

OBJETIVO DEL PROCESO


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Caractersticas del

Hidroterminado

Libre de compuestos aromticos y parafinas,la base es enviada al Hidroterminado

cataltico, donde se pone en contacto alaceite con gas hidrgeno en presencia de uncatalizador adecuado. Este es el ltimo pasode la refinacin de los aceites bases, siendo

sus objetivos: a) Eliminacin del azufre. b)Mejorar la estabilidad. c) Mejorar laresistencia a la oxidacin. .


7/22SISTEMA DE GERENCIA INTEGRAL DE RIESGOS - PDVSA/ JORNAGAS, NOVIEMBRE 2003

HIDRORREFINO


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HIDRORREFINO


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Caractersticas del Hidroterminado

El petrleo y sus fracciones son mezclas complejas enlas que junto a los hidrocarburos existen diversos

compuestos que contienen azufre, nitrgeno, oxigeno ymetales. Estos compuestos, cuya naturaleza y cantidaddependen de la procedencia del crudo y de las fraccionesconsideradas, perjudican la buena calidad de los

productos por razones de contaminacin, de olor, decorrosin y de estabilidad. Los tratamientos catalticos,en presencia de hidrogeno son los mtodos masutilizados para su eliminacin.


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Reacciones especficas

Las reacciones de hidrorrefino se caracterizan por la ruptura delos enlaces C-S, C-O, C-N, conduciendo a la formacin dehidrocarburos y eliminacin del S, N, O, en la forma de H2S,

NH3, H2O, respectivamente.

Reacciones de hidrogenacin de di olefinas a olefinas y desaturacin de olefinas:

CH2=CH-CH=CH-CH3 + H2CH2=CH-CH2-CH2-CH3

(a velocidades rpidas)

CH2=CH-CH2-CH2-CH3 + H2 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3(a velocidades mas lentas)

Caractersticas del Hidroterminado


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Unidad de hidrogenacin cataltica


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Reacciones dehidrosulfuracion :

Reacciones qumicas

H2SCH3 +3 + R -R-CH- - - -2 H2 -- R +2 - S - HR-CH

OR

+ H 2-R -

-- - - -

-

OH

R

-R+ H 2

H 2S2 - - - H 3 +R - CH S C2- H R -H+

Reacciones de los

compuestosdesoxigenacin

MERCAPTANO HIDROCARBURO

sulfuro alquilico

FENOLES

O- - - - - - + 3 H 2R -

- R

3

- R

OHCO

R -+ H 23

CH

cido naftenico


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Reacciones qumicas

+NH32- C5H 12- -H211- +NH5H-- C-- H

NH

2+- - - -3 H 2 -+

N

-Reacciones de des nitrogenacin

Piridina

Reacciones de molculas complejas

Compuesto asfltico + nH2 hidrocarburos con peso molecular mas

pequeo + mH2O +pH2S + rNH3

Reacciones de descomposicin de los compuestos rgano-metlicoscon liberacin de metales que se deponen sobre el catalizadorReacciones secundarias: hidrocraking, hidrogenacin de los

aromticos, isomerizacin y hidrodesalquilacin.


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Catalizadores

Las reacciones de hidrorefino son exotrmicas. Prcticamente, todas ellas puedenconsiderarse completas, bajo presin de hidrogeno y por debajo de 400 C. lasreacciones de saturacin de las olefinas lo son igualmente mientras que las reacciones desaturacin de los aromticos son equilibradas.

CATALIZADORES.-

Los catalizadores utilizados en hidrorrefino son catalizadores de hidrogenacinresistentes al envenenamiento por el azufre y el nitrgeno. Su carcter, saturante y decracking, se reducen al mnimo con el fin de obtener una buena selectividad dehidrorrefino y un consumo de hidrgeno mnimo.

Los catalizadores mas empelados son a base de xido o de sulfuro de metales como: Co,Ni, Fe, Mo, W, sobre soporte de alumina. La formula mas utilizada es la del molibdatode cobalto sobre alumina. El catalizador actuara en forma de un complejo por ser ms

activo que el obtenido por simple mezcla de los componentes Mo y Co. Estos catalizadores se introducen en los reactores en su forma oxido y se sulfuran in

situ. Su actividad es mas elevada en forma sulfuro que en forma oxido. Su vida eslarga, sobrepasan varios aos pudiendo sufrir varias regeneraciones. Estas se efectanpor combustin de los depsitos de cok con el aire diluido en el vapor de agua. Debecontrolarse la temperatura entre 500 y 550 segn los catalizadores.


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HIDRORREFINO


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HIDRORREFINO


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Se pueden distinguir dos partes principales en las instalaciones dehidrorrefino:

- la seccin reactiva;

- la seccin de estabilizacinLos procesos pueden funcionar segn dos variantes principales con,y sin, recirculacin del gas de hidrogenacin. La variante sinrecirculacin se utiliza sobre todo para el tratamiento de los

productos ligeros y, concretamente, para el pre tratamiento delas naftas utilizadas para el reformado cataltico cuando lacantidad consumida de hidrogeno es pequea y se dispone desuficiente cantidad a la presin de operacin. La variante conrecirculacin se utiliza en los dems casos.


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Cuando la cantidad de azufre en la carga es elevada (superior a1-2%), se defuera el gas de recirculacin por lavado (lavadocon aminas). La presencia simultnea de cantidadesimportantes de azufre y de nitrgeno, conducente a laformacin de H2S y NH3, puede originar obstrucciones acausa del sulfuro de amonio, particularmente en el circuito derecirculacin, inconveniente que se remedia inyectando aguaantes del separador de alta presin, lo que permite arrastrar el

amonac



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Cuando la cantidad de azufre en la carga es elevada (superior a1-2%), se defuera el gas de recirculacin por lavado (lavadocon aminas). La presencia simultnea de cantidadesimportantes de azufre y de nitrgeno, conducente a laformacin de H2S y NH3, puede originar obstrucciones acausa del sulfuro de amonio, particularmente en el circuito derecirculacin, inconveniente que se remedia inyectando aguaantes del separador de alta presin, lo que permite arrastrar el

amonac



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Existen numerosas variantes de los dos esquemas tipo:modificacin del circuito de intercambio, adicin de unseparador de baja presin, dos etapas a temperaturas diferentes

en la separacin de alta presin, etc. Los reactores utilizados en hidrorrefino son de lecho fijo (conexcepcin de los procesos de tratamiento de residuos que se

presentarn ms adelante) y funcionan, generalmente, encorriente descendente, aunque existen unidades que utilizan la

corriente ascendente en el caso del tratamiento en fase mixta(lquido/gas)



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No obstante ser la reaccin exotrmica, su control slo planteaproblemas en los casos particulares de cargas con elevadocontenido de azufre y de hidrocarburos olefnicos, o de cargastratadas fuera de su lmite mximo de formacin de productosindeseables (coquizacin del catalizador). En tales casos, serecurre a la inyeccin escalonada en el reactor del gas derecirculacin, o de una parte de la carga o del producto.

La corrosin es uno de los problemas delicados a considerarse

en las instalaciones de tratamiento con hidrgeno. En lassecciones sometidas a bajas temperaturas se utiliza acero alcarbono y en las de altas temperaturas aceros del tipo 18 Cr/8

Ni e incluso 18Cr/8Ni/Mo en las condiciones severas.



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Ejemplo de caractersticas de

carga y productos

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