CRACKING TERMICO

CRACKING TERMICOCRACKINGTRMICO Se basa en la reduccin de la masa molar y del tamao molecular por accin del calor. A temperaturas en el rango de 450-500 C, las molculas de hidrocarburos se vuelven inestables y tienden a romper sus enlaces para llegar a molculas ms pequeas, en forma aleatoria.Las variables involucradas en este procesoson el tiempo( tiempode residencia), la temperatura y la presin, y tambien depende de la alimentacin utilizada.La alimentacin a una unidad decrackingtrmico es una mezcla de hidrocarburos, normalmente de alto peso molecular, proveniente de las unidades detoppingo de destilacin al vaco del crudo.Larupturageneralmente serealizapor un mecanismo por radicales libres.CRACKING TERMICOprocesan crudo reducido de topping o asfalto proveniente de la destilacin al vaco ( fondo de vaco ), que ingresa a la unidad a 310 C .Reacciones primariasSe producen rupturas de largas molculas obteniendo parafinas, olefinas, ciclo olefinas y aromticos.Reacciones secundariasSon fundamentalmente reacciones de polimerizacin y condensacin, que finalmente producen coque.Estas reacciones demandan mayor tiempo de residencia.

PRODUCTOSLos productos finales consisten en gas, hidrocarburos livianos en los rangos de naftas o gas oil y productos ms pesados

Lamximaconversinque puede obtenerse, estar determinada por la calidad de los productos de fondo de la unidad decrackingtrmico( residuo). El mencionado residuo, pasa a formar lo que se llama fuel oil, que va a una unidad de mezclado oBlendingde fueloilsen refinera. Si elcrackingfue realizado a alta severidad, la corriente de fuel puede volverse inestable luego de mezclarse con corrientes de dilucin. Por ello, en refinera debe regularse la severidad de la unidad decrackingtrmico.hoy elcrackingtrmico se utiliza Para los residuos correspondientes a cortes medios o pesados de destilacin(gasoils).residuos cortos para reduccin de viscosidad (visbreaking).residuo corto para produccin debitumen.cera para olefinas para la fabricacin de productos qumicos,etenode naftas y de gases de refinera. fabricacin decoque, para fuel o fabricacin de electrodos.PROCESOS QUE UTILIZAN CRACKING TERMICO VISBREAKINGPRODUCCION DE GASOILUNIDAD DE COQUE

VISBREAKING-REDUCCION DE VISCOSIDAD reduce la viscosidad de los residuos sustancialmente, por lo cual, se disminuye la utilizacin de diluyentes y la cantidad de fuel oil producido en refinera.La corriente de alimentacin, se precalienta, se enva a un horno para llegar atemperaturasdecrackingde 450-460C. Elcrackingtiene lugar en una cmara de reaccin, que se encuentra luego del horno. Los productos que salen de la cmara de reaccin, se enfran rpidamente para frenar la reaccin decracking(previene la formacin decoque). Luego deesto, los productos entran a unfraccionadoratemperaturasde300 a400C.Los productos obtenidos de fraccionamiento son: gas, nafta,kerosene, gasoil y residuo. Ese residuo, tiene menor viscosidad que la alimentacin al visbreaker.Las nuevas cmaras de reaccin osoakersestn equipadas con internos que reducen losrefectosderetromezclado, maximizando la reduccin de viscosidad. La temperatura decrackingaplicada est entre 440-450Ca una presin de 5-10baren la cmara de reaccin osoaker. Elfraccionador puede operarse a 2-5bar.

PRODUCCION DE GASOILEl objetivo es producir lamaximacantidad de gasoil que pueda obtenerse. Tambin reduce la viscosidad del residuo de fondo.La primera parte de esta unidad es similar alvisbreking, el residuo es sometido a unflashingal vaco, para recuperar destilados pesados, que se reenvan a la etapa decrackingtrmico, en conjunto con el destilado pesado recuperado delfraccionador.Hay un segundo horno que trabaja en un rango de temperaturas de:500Cy altas presiones20-25bar. Estas condiciones ms severas, son necesarias, porque la alimentacin tiene menor tamao molecular y es ms difcil de craquear que las molculas de la primera etapa(mspesadas).

COKINGRETARDADOLa meta es obtener productos decrackingy destilados llegando a un residuo muy pobre en hidrgeno que es llamadocoque. El trmino retardado, indica que la formacin decoqueno tiene lugar en el horno de craqueo, sino en tambores grandes a la salida del horno. Estos tambores son llenado y vaciados una vez cada 24hs., de manera de lograr una operacincontinuade planta. Una planta Standard normalmente tiene 2 tambores, de adecuada capacidad para un da de produccin( 500-1500 m2).En los tambores las condiciones detemperaturason 450-500Cy 20 - 30 bar.

se componen de un horno y dos cmaras de reaccin.Los ciclos operativos son de 24 horas, produce la reaccin en la cmara "a" , la cual progresivamente se llena de carbn .Luego de este tiempo se realiza el cambio de la cmara " a " a la " b ". El proceso de repite en la cmara "b ".La cmara "a " llena de carbn se enfra con agua, se drena, vaporiza, abre y se extrae el carbn, utilizando corte hidraulico con agua de alta presin a 150 kg/cm2.Posteriormente la cmara se tapa y se realiza la prueba de hermeticidad con vapor, terminada esta operacin se esta en condiciones de reiniciar el ciclo.Toda la operacin de enfriamiento y extraccin de carbn dura aproximadamente 20 horas.

VENTAJASMayor nivel de conversin a productos de alto valor y demanda.Una mayor expansin volumtrica.El destino alternativo del asfalto, es producir fueloil, producto de bajo precio y demanda limitada.Los productos obtenidos son cargas de otras plantas que acondicionan estas corrientes para obtener C3, C4, Nafta , Gas Oil de calidad comercial.El carbn residual producido es un producto de bajo precio .Se comercializa como insumo en la industria del aluminio .

ProcesoEl asfalto se calienta a 490 C en hornos de proceso, luego ingresa a las cmaras de reaccin por su parte inferior. En estos equipos se deposita el carbn residual . Los productos ms livianos en estado vapor salen por la parte superior ingresando luego a la torre fraccionadora. En este equipo, los gases sufren condensaciones parciales y se fraccionan, obteniendo tres cortes en funcin de su rango de destilacin.Gas Residual:Propano - Butano: Por CabezaNafta Liviana y Pesada:Diesel Oil: Por un Corte Lateral.Gas Oil Pesado de Coque: Por otro Corte LateralProducto de Fondo: Reciclado con la CargaEl gas residual es acondicionado para inyectarlo en el anillo de gas residual .El propano y butano se envan a la unidad de separacin de gases FCC.Las nafta entera es separada en liviana y pesada, posteriormente son acondicionadas en la planta de nafta de la misma unidad.

El cracking es ms completo que en el reductor de viscosidad, y se producen cantidades sustanciales de gases y lquidos livianos, gasolina, y gas oils de coque. Los productos livianos deben ser tratados para eliminar impurezas y mejorar su estabilidad. Los gas oils liviano y pesado generalmente se cargan a un hidrocracker o FCC (cracking cataltico fluido) para mayor craqueo en productos livianos.

CRACKING TERMICO EN FASE VAPORLa parafina ms simple (alcano) y la materia prima ms utilizada para producir etileno es el etano. El etano se obtiene a partir de los lquidos del gas natural. El craqueo del etano puede visualizarse como una deshidrogenacin por radicales libres, donde se produce hidrgeno como subproducto:

La reaccin es altamente endotrmica, entonces se ve favorecida a temperaturas elevadas y presiones bajas. Se emplea vapor sobrecalentado para reducir la presin parcial de los hidrocarburos reaccionantes (en este caso, etano). El vapor sobrecalentado tambin reduce los depsitos de carbn que se forman por la pirolisis de los hidrocarburos a altas temperaturas. Por ejemplo, la pirolisis del etano producecarbn e hidrgeno:

Un crackertpico de etano tiene varios hornos de pirolisis en los cuales la alimentacin fresca de etano y etano reciclado soncraqueados con vapor como diluyente.

PRODUCCIN DE ETILENO A PARTIR DE ETANOLa temperatura de salida del horno se encuentra por lo general en torno a 800 C. El efluente que sale del horno se enfra en un intercambiador de calor en primer lugar y luego por contacto directo en una torre quench con agua donde el vapor se condensa y se recicla al horno de pirolisis.Luego, el gas craqueado se trata para eliminarle los gases cidos, el hidrgeno y el metano se separan de los productos de pirolisis en la desmetanizadora. Al efluente resultante se le remueve el acetileno, y el etileno se separa del etano y ms pesados en la fraccionadora de etileno. La fraccin de fondo se separa en la desetanizadora para dar etano, que se recicla como alimentacin al horno de pirolisis, y C3+