cracking catalitico

5/11/2018 Cracking Catalitico - slidepdf.com

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CRACKING CATALITICO

EL ALMA DE LA REFINERIA



INTRODUCCION

EL crackeo catalítico es importante debido a que modifica los procesos usados en la refinería

para convertir crudos pesados en la valiosa gasolina y productos muchos más ligeros.

Los gases ligeros producidos por craqueo catalítico contiene más olefinas que las producidas

por el crackeo térmico.

El catalizador modifica, profundamente, el mecanismo de ruptura de los enlaces entre átomosde carbono y aumenta la velocidad de transformación.

El catalizador reduce la severidad de las reacciones y elimina la mayor parte de las reacciones

secundarias, productores de gas, cok y residuos pesados.

El catalizador puede ser regenerado para mantenerlo en actividad útil

(reactor regenerador ) y la reacción de craqueo es endotérmica y la de regeneración esexotérmica, por lo que algunas unidades se diseñan para aprovechar este intercambio.

“UNIDADES DE EQUILIBIOR DE CALOR”



CRACKING CATALITICO

CLASIFICACION

Los procesos de cracking catalíticos usados hoy día pueden ser clasificados como unidades

de lecho móvil u unidades de lecho fluidizado.

El proceso de craqueo catalítico Thermafor (TCC), es representativo de las unidades delecho móvil.

El proceso de craqueo catalítico fluidizado (FCC), es representativo de las unidades de

lecho fluidizado.

El mayor campo de acción en la actualidad lo tienen las unidades de FCC .

Crackingcatalítico

TCC

FCC

Unidades decraqueo horizontal

Unidades devertical



CRACKING CATALITICO

CATALIZADOR1. Proceso: La alimentación de crudo caliente se pone en contacto con el

catalizador, ya sea en la alimentación de línea ascendente o en el

reactor. A medida que la reacción continua, el catalizador se desactiva

progresivamente, por la formación de coke en la superficie de este. Separación mecánica (catalizador-vapores de hidrocarburos.)

Remoción por stripping-regeneración de catalizador.

Reactivación por quema de coke-aire (control de temperatura)

2. Propiedades del catalizador:a. Acidez

b. Superficie, poros, desactivación.

c. Composición, Actividad, selectividad.

d. Resistencia mecánica, dimensión de las partículas

e. Regenerabilidad.



CRACKING CATALITICOVARIABLES DEL PROCESO

Las variables que mas afectan la conversión y la distribución de los productosson Temperatura de crackeo, relación catalizador/crudo, velocidad espacial,tipo y actividad de catalizador y relación de reciclo.

VARIABLE DEFINICION

Actividad Habilidad de crackear gasóleo a fracciones más pequeñas.

Relación

catalizador/crudo

Lb de catalizador/Lb crudo

Conversión 100 (Volumen de alimentación – Volumen del ciclo

stock)/volumen de alimentación.

Ciclo stock Porción del catalizador del crackeo del efluente no

convertido a nafta y productos más ligeros.

Eficiencia % Gasolina x conversión

Relación de reciclo Volumen de reciclo/volumen de alimento fresco




VARIABLE DEFINICION

Selectividad La relación entre el rendimiento de los productos deseables

para el rendimiento de los productos indeseables (coque y

gas).

Velocidad espacial Se puede definir según velocidad espacial volumétrica(LHSV) o en base peso (WHSV)

LHSV Velocidad espacial liquida por hora entre volumen de

catalizador

WHSV Velocidad espacial en peso por hora en lb de alimentación

entre lb de catalizador

Dentro de los limites normales de operación un incremento en la temperaturade reacción, relación catalizador/crudo, actividad y tiempo de contacto concatalizador, resulta en un incremento en la conversión



CRACKING CATALITICO

VARIABLES DEL PROCESO

Conversión: Esta en función de la desaparición de crudo, a lo largo del tiempo y,

en el caso de una fracción compleja, como un destilado del petróleo, en función de

la cantidad de gasolina y gas, producidas. [C=100-Y], Y=El tanto por ciento

volumétrico con punto de ebullición superior al punto final de la gasolina.

Alimentación: Una buena alimentación se define como la capacidad de producir

mucha gasolina y poco cok. (Los naftenicos responden a esta definición mientras

que los parafínicos no mucho).

. Reparto de átomos de carbono entre saturados y aromáticos. Nafténicos y

parafínicos.

. Tratamiento de la alimentación en contracorriente con alguno de estos:Fenol, Furfural, SO2 o Gasoil de salida. Tratamiento con H2 para eliminar

compuestos metálicos indeseables.



CRACKING CATALITICO

VARIABLES DEL PROCESO

•Presión•Temperatura• Balance térmico•Recirculación



CRACKING CATALITICODE LECHO FLUIDIZADO (FCC)

Localización y control de las

reacciones de crackeo.

El grado de crackeo es controlado

por la profundidad de lecho (tiempo)y temperatura..

Control de la reacción manteniendo

la variación en la rata de circulación

del catalizador.

Precalentamiento del alimento y

corrientes de recirculación donde semezclan con el catalizador

regenerado caliente.



CRACKING CATALITICOUNIDAD DE FCC



CRACKING CATALITICOREACCIONES DE CRACKING

Los productos formados en las reacciones de crackeo son el resultado de reacciones

primarias y secundarias.

1. En las reacciones primarias se diseña la ruptura de los enlaces iniciales de Carbono-

Carbono y la neutralización intermedia de los iones carbonio.

Paso 1: Crackeo térmico, reacción suave de iniciación.

Paso2: Cambio de protones



CRACKING CATALITICO

REACCIONES DE CRACKINGPaso 3: Ruptura beta

Paso 4: Reordenamiento hacia una estructura más estable. El orden de los ionescarbonio en estabilidad es terciario > secundario > primario.

Paso 5: Transferencia de iones de hidrogeno.



CRACKING CATALITICOREACCIONES DE CRACKING

1. Cracking de parafinas:Se caracteriza por la alta producción de hidrocarburos C3 y C4 en elcrackeo de gases.

2. Cracking de Olefinas :

La rata de crackeo catalítico es más alta que la de las parafinas. Lasreacciones principales son: 1. Rompimiento de enlaces Carbono-carbono,2. Isomerización, 3. Polimerización, 4. Saturación, aromatización yformación de carbones.

3. Cracking de hidrocarburos Nafténicos:Su reacción más importante es en presencia de silica-alumina en la

desidrogenación a aromáticos.4. Cracking de hidrocarburos aromáticos:Predomina la reacción para aromáticos con largas cadenas alkil se

dividen las cadenas sin romper el anillo.



CRACKING CATALITICOCATALIZADOR

Comercialmente se dividen en tres: 1. Aluminosilicatos naturales con tratamiento

ácido, 2. Combinaciones sintéticas amorfas de silica-alumina y 3. cristalina sintética

de alúmina-sílice catalizadores llamados zeolitas o tamices moleculares.

Ventajas del catalizador de zeolita sobre los naturales y catalizadores sintéticos amorfos:1. Mayor actividad

2. Mayor rendimiento de gasolina en la conversión.

3. Producción de gasolina conteniendo mayor porcentaje de parafinas e hidrocarburos

aromáticos.

4. Baja producción de coke.5. Incremento en la producción de isobutano.

6. Capacidad de ir a conversiones más altas sin pasar por overcracking



CRACKING CATALITICOCATALIZADOR



CRACKING CATALITICOCOMPARACIONES

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