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Hidrocraqueo Cataltico
Nombre:Ing. Mara J. Snchez C.I: 18.008.450
Maracaibo, Octubre de 2010
Introduccin
El proceso de craqueo cataltico con hidrogeno fue desarrollad o comercialmente por la I.G. Farben Industries en 1927 con la finalidad de convertir lignito en gasolina.
A inicio de los aos 30 este proceso fue llevado a EE.UU por la Esso Research and Engineering Company para usarlo en la degradacin del crudo.
La demanda creciente de destilados combustibles en conjunto con el desarrollo de nuevos catalizadores que permitan trabajar a bajas presiones ha motivado la necesidad de convertir los derivados del petrleo de altos puntos de ebullicin en gasolina y combustibles para reactores, lo cual llevo al desarrollo de nuevos procesos de transformacin del crudo entre los que se encuentra el hidrocraqueo cataltico
Introduccin
El craqueo con hidrogeno tiene por finalidad transformar molculas hidrocarbonadas de alto punto de ebullicin y bajo costo, en fracciones ms ligeras de mayor valor, utilizando hidrgeno para aumentar la actividad cataltica, con miras de obtener gasolina, nafta y destilados medios a partir de gasleos de vaco y gasleos pesados. Ventajas: Mejor balance en la produccin de gasolina y destilados. Mejor rendimiento en gasolina. Mejoramiento de la calidad y sensibilidad de octano de la gasolina.
Produccin de cantidades relativamente altas de isobutanos en la fraccin de butanos.
Ubicacin en la Refinera
La planta de craqueo con hidrgeno recibe gasleos de vaco y gasleos atmosfricos, igualmente recibe los productos de tope de la unidad de coquizacin adems de la alimentacin de aceites cclicos resultantes de las operaciones de Craqueo Cataltico con zeolita, que tienden a ser altamente aromticas y por ello son excelente alimento para el craqueo con hidrgeno.
Ubicacin en la Refinera
Alimentacin, productos y subproductos
Alimentacin: La alimentacin es, generalmente, mas pesada que la gasolina y pueden ser productos de destilacin directa o de tratamientos catalticos, o trmicos. La mas importante de estas es aquella que tenga un alto contenido de aromticos.
Alimentacin, productos y subproductos
Preparacin de la alimentacin: El catalizador es susceptible de envenenarse con: Sales metlicas Oxigeno Compuestos orgnicas de Nitrgeno Azufre
La alimentacin se trata con hidrogeno para saturar las olefinas y eliminar los compuestos de oxigeno, nitrgeno y azufre. Los compuestos de nitrgeno y azufre se eliminan por transformacin en amoniaco y sulfuro de hidrogeno.
Alimentacin, productos y subproductos
Para eliminar estos compuestos es necesario un tratamiento con hidrogenoAlgunas de las reacciones que ocurren en este tratamiento son: Desulfuracin a. Mercaptanos: RSH + H2 b. Sulfuros: R2S + 2H2 Desnitrogenacin a. Pirrol: C4H4NH + 4H2 C4H10 + NH3 C5H12 + NH3 b. Piridina: C5H5N + 5H2 RH + H2S 2RH + H2S
Los compuestos de amoniaco se comportan como venenos permanentes del catalizador, sin embargo el amoniaco producto de las reaccin del nitrgeno con el hidrogeno no afecta permanentemente el catalizador.
Alimentacin, productos y subproductos
El contenido de agua tambin debe ser reducido a menos de 25 ppm, esto debido a que a las temperaturas requeridas por el craqueo cataltico con hidrogeno, el vapor de agua hace que la estructura cristalina de los catalizadores se colapse. La eliminacin de agua se logra haciendo pasar la alimentacin a travs de un lecho de slice o un tamiz molecular.
Alimentacin, productos y subproductos
La mayor parte de las plantas de hidrocraqueo estn orientadas hacia la produccin de gasolina. Es por esta razn que es considerada el producto principal.
Subproductos: Hidrocarburos ligeros (C3 , C4)
Gasoil y queroseno.
Reacciones
Reaccin de craqueo trmico acompaado por hidrogenacin.
Presin: 1000 1200 psig Temperatura: 500 750 F
Mecanismo de Reaccin
Reacciones tpicas de craqueo con H2 .
Mecanismo de craqueo cataltico con hidrogenacin superpuesta.
Termodinmica
Reaccin de craqueo Reaccin de Hidrogenacin
Endotrmica Exotrmica
En conjunto las reacciones proporcionan un exceso de calor, debido a que la cantidad de calor cedida por la reacciones exotrmicas es mayor a la cantidad de calor consumida. Incremento en la temperatura de reaccin y en la velocidad de reaccin
Inyeccin de hidrogeno frio
Procesos de craqueo con hidrgeno
Catalizadores
Se utilizan principalmente dos tipos de catalizadores: Metal / soporte cido. xidos o sulfuros / soporte cido.
SoporteSilico aluminas, aluminas adicionadas de halogeno y tamices moleculares
MetalesPlatino, Paladio, Nquel, Cobalto.
xidos o sulfurosDe Molibdeno, Volframio, Nquel y Cobalto
La parte de slice y almina proporciona la actividad para el craqueo, mientras que los metales de las tierras raras ayudan a la hidrogenacin.
Descripcin del proceso
Todos los procesos de hidrocraqueo son similares. Difieren esencialmente, en detalles de concepcin y en el catalizador.
Una etapa. Dos etapas.
Descripcin del proceso
Craqueo con hidrgeno en lecho mvil
Variables del proceso
Temperatura: primer medio de control de la conversin Temperatura Velocidad, se mantiene la conversin de reaccin.
Presin del reactor: el efecto primario es su accin sobre la presin parcial del hidrgeno y del amoniaco.Pt ; P ; Presin del reactor Presin parcial, conversin de H2
Variables del proceso
Velocidad espacial Velocidad Espacial Contenido en Nitrgeno Contenido de nitrgeno orgnico Conversin Tiempo de contacto conversin
Sulfuro de HidrgenoBajo H2 Inhibe la saturacin de anillos aromticos, conserva hidrogeno y aumenta el octanaje
Balance de materiales de una unidad de Hidrocraqueo.
Costos de operacin.
Consumo de servicio Hidrocracking de gasoil para producir gasolina. Servicios Combustible, Kcal / m3 Electricidad, KW h / m3 Vapor, Kg/m3 Agua de refrigeracin, m3/m3 Catalizador: Kg / m3 Estimado F / m3 Mano de obra Mantenimiento 350 000 a 500 000 75 a 100 25 a 50 12 a 25
0.125 a 350 2.2 a 6 2 a 3 hombres por turno 4% de la inversin anual
Costos de operacin.
Costos de operacin.
Caracterizacin de los productos.
Caracterizacin de los productos.
Caracterizacin de los productos.
Caracterizacin de los productos.
Nuevos avances en Hidrocraqueo. Maximize Assets. Drive Result. UOP. 2010Se tratan los nuevos avances en los procesos de transformacin del petrleo debido al crecimiento de la demanda de combustibles tales como la gasolina. Los desafos incluyen materias primas disponibilidad y calidad, las limitaciones de recursos, restricciones de gasto de capital, el medio ambiente reglamentos, requisitos del motor, y la seguridad energtica. El proceso de hidrocraqueo (Unicracking de UOP) presenta capacidad para manejar una amplia gama materias primas, es un proceso bsico para aumentar el contenido de productos de calidad de los productos. proceso diferente. Las variaciones del proceso comprenden la introduccin de otra etapa de reaccin, disminucin en el consumo de hidrogeno y mximo aprovechamiento de el energa dentro del proceso , las modificaciones en el proceso estn enfocadas al mximo aprovechamiento posible. Mediante la modificacin de los catalizadores utilizados en el proceso.
Hidrocraqueo Cataltico
Nuevos avances en Hidrocraqueo. Hidrocracking Catalyst and hydrocrabon. Feb. 8, 2007. process for producing liquid
La presente invencin se refiere a un catalizador para la produccin de hidrocarburos lquidos a partir de hidrocarburos parafnicos, en presencia de hidrgeno y un proceso de produccin de hidrocarburos lquidos con un catalizador En un proceso de hidrocraqueo de un hidrocarburo parafnico, es importante para obtener destilados medios con un alto rendimiento a bajas temperaturas. El hidrocraqueo de un gasleo de vaco es una tecnologa que se ha establecido desde hace ms de dcadas. Sin embargo, ya que la diferencia entre la reactividad de un hidrocarburo parafnico y que de un gasleo de vaco es tan importante que es difcil de usar el catalizador de este ltimo como lo es para el hidrocraqueo de un hidrocarburo parafnico, la investigacin y desarrollo han sido continu con fuerza para dirigir el desarrollo de un catalizador muy eficiente para los hidrocarburos parafnicos.
Propuso el uso de nuevos catalizadores a base de aluminosilicato cristalinos y un aluminosilicato amorfo en una proporcin especfica Amorfos: Almina u xido de slice, metales como titanio, lantano y manganeso. Aluminosilicatos cristalinos :Zeolitas Y-o USY-tipo, zeolita beta-tipo, mordenita y ZSM-5, USY-tipo.