CRACKING DEL PETRÓLEO

CRACKING TÉRMICO CRACKING CATALÍTICO

Cracking Térmico

Airinne Guardo Macott

Generalidades

Solo un 20% del petróleo bruto, está formado por aceites de bajo punto de ebullición.

La descomposición térmica o fragmentación fue practicada en la destilación del carbón de Hulla y esquistos bituminosos.

1869- Peckham acuñó el término Cracking.

1861- equipos pequeños- se calentaba el crudo Descomposición de aceite pesado.

1910- Burton – Primer uso en gran escala del Cracking en fase líquida.

¿Qué es el Cracking?

Escisión o descomposición de hidrocarburos de alto peso molecular, en moléculas más pequeñas de punto de ebullición más bajo y más fácilmente combustibles.

Esta escisión puede seguir diferentes cursos, según la presión, la temperatura, la duración de la reacción y los catalizadores que se utilicen.

Influencia de altas temperaturas y catalizadores Escisión catalítica (CAT Cracking).

Influencia de altas temperaturas y Presiones Escisión Térmica (Pirolisis)

Cracking Térmico

Calor

Vibraciones moleculares

Calor

Temperaturas elevadas (500-900°C)

Presiones aproximadas (2atm-8 atm)

Se obtienen principalmente olefinas a partir de naftas.

Las reacciones son las que la química establece y no propiamente las que desearíamos.

Se puede ajustar para satisfacer las necesidades como un aumento en la demanda de un determinado producto.

También llamado destilación secundaria.

¿Por qué el Cracking Térmico?

Los aceites pesados tienen poca salida comercial.

Aumento en producción de gasolina a partir del crudo.

Ennoblecimiento de la gasolina por aumento de su resistencia a la detonación.

Isomerización de hidrocarburos de cadena lineal, así como su deshidrogenación, por lo que estos se convierten en olefinas.

No solo se someten los hidrocarburos superiores sino también las gasolinas de bajo numero de octano (Reformado).

Limitaciones de la Eficiencia del Proceso Nuevas Técnicas

Formación de Coque en los reactores

Las reacciones son las que se dan químicamente poco control sobre estas.

Búsqueda de nuevas tecnologías y nuevos procesos

Visbreaking, Coqueo Retardado

Esquema Sencillo de Cracking Térmico

Cracking Térmico – Procedimiento de la Universal Oil Product Co.

1. Se llevan a la temperatura de Cracking el aceite pesado y el Aceite Ligero, cada uno en un calentador (1,2)

2. El cracking finaliza en una cámara de reacción (3).

3. Los productos de Cracking se conducen a través de la válvula (4), al evaporador (5).

4. Los Componentes volátiles pasan inmediatamente a la columna (7).

5. Los componentes difícilmente volátiles pasan al stripper (6).

6. En el deflegmador (6a), se separan las partes gaseosas de las liquidas.

7. El liquido condensado en (6a) retorna en parte como reflujo a (6), y en parte se adiciona al aceite nuevo con el que se alimenta la columna de separación (7).

8. De la Columna de Separación (7) se desprende una gasolina rica en gases de Cracking.

9. En los Deflagmadores (8 y 9)tiene lugar una activa separación.

10. El Condensado de (8) retorna a la columna y el condensado de (9) pasa al intercambiador de calor (10). 11. Del intercambiador de calor (10), pasa al estabilizador (11).

12. La Gasolina estable que sale atraviesa el intercambiador de calor (10).

13. A esta gasolina se le añade en (12) la que procede de (7).

14. De la parte media de (7), se retira una gasoil, que en parte se hace volver al calentador (2).15. En la columna de absorción (13) se libera la gasolina del componente gaseoso.

CRACKING CATALÍTICO

Erika Ruiz Paternina

Cracking Catalítico

El término craqueo catalítico o cracking catalítico es un proceso de la refinación del petróleo que consiste en la descomposición termal de los componentes del petróleo en presencia de un catalizador, con el propósito de craquear hidrocarburos pesados y convertirlos en hidrocarburos livianos de cadena corta.

Conceptos del craqueo catalítico (FCC)

• El proceso de craqueo catalítico favorece que las reacciones se produzcan a una temperatura mas baja que la necesaria para el craqueo térmico de la misma carga.

• Las reacciones producidas son mucho mas rápidas y selectivas que las de craqueo térmico.

• Las reacciones generan una cantidad de carbón que se deposita sobre la superficie del catalizador.

• Los procesos se desarrollan en forma continua , mediante una circulación de catalizador que se contacta íntimamente con la carga. Posteriormente el catalizador se regenera.

Carga de Cracking

Los aspectos más importantes de calidad de la carga son los siguientes :

• Contenido de carbón : mide el potencial de generación de carbón de la carga.

• Nivel de contaminantes: en especial níquel y vanadio que son venenos permanentes del catalizador.

• Composición química de la carga: las especies químicas predominantes definen la calidad de los productos resultantes y la cantidad de carbón producido.

Principales Reacciones

Productos obtenidos en el cracking catalítico

Unidades y equiposLas Unidades de FCC:Son las productoras de naftas por excelencia, en calidad y cantidad.

Reactor ( RX ) • es el lugar físico donde se producen las reacciones, • La temperatura de operación es de 500 °C - 540 °C.

Regenerador ( RG ) • Es la parte de la unidad donde se quema el carbón depositado

sobre el catalizador • La temperatura de operación de 705 °C - 740 °C.

Stripper• se inyecta vapor para despojar de hidrocarburos del catalizador

agotado • La inyección se realiza a través de un distribuidor.

Unidad de craqueo catalítico

Descripción de las variables Temperatura de reacción: temperatura de la mezcla catalizador y carga en el punto donde se considera han finalizado las reacciones T° precalentamiento de carga: es la temperatura a que se levanta la carga previamente al ingreso al RX. Relación de reciclo: es la cantidad de producto ya craqueado (reciclo) que se incorpora a la carga fresca. Actividad de catalizador: es la capacidad que tiene el catalizador para convertir una carga determinada en productos de menor peso molecular. Velocidad de circulación: se define como el caudal de catalizador que circula vs. el área media del reactor. Conversión : es el porcentaje de volumen de carga fresca que se convierte en nafta (de punto seco predeterminado) y productos mas livianos. Requerimiento de aire: es la cantidad de aire requerida para realizar la combustión del carbón depositado sobre el catalizador .

CatalizadoresLos catalizadores utilizados pueden ser :aluminios silicatos naturalesCombinación aluminio silicatos-sinteticos amorfosCatalizadores de aluminio silicato sintético cristalino , llamados zeolitas La actividad catalítica se produce porque los centros activos de las zeolitas son promotores de iones carbonios, responsables del inicio de las reacciones de craqueo.Las características más importantes del catalizador son:

Actividad Composición química

Propiedades texturales: como volumen, densidad, etc. Granulometría

El primer paso para seleccionar un material como catalizador consiste en elegir el mineral adecuado que activa la reacción Para esto, es necesario excluir a todos aquellos que son poco estables bajo las condiciones de operación del proceso, ya sea porque son venenosos en los alimentos, inactivos para uno o más de los productos, causantes de la pérdida de un agente volátil, o causen la pérdida de actividad a una transformación cristalográfica. Tampoco se deben considerar las sustancias o minerales que tengan problemas legales, por ejemplo, si está bajo cierta patente.

Criterios para seleccionar un catalizador

Ventajas (zeolitas) catalizadores

Actividad mas alta

Conversión mas alta

Menor producción de coque

Finalidad

obtener la mayor cantidad de hidrocarburos livianos de gran aprecio para la industria; El craqueo catalítico produce naftas e hidrocarburos aromáticos de alto octanaje, como el benceno por medio de la conversión de cicloalcanos y parafinas.El craqueo y el reformado catalítico hacen que la refinería pueda responder a los cambios que se producen en la demanda. Las personas a cargo de la programación de la producción se encargan de definir el ruteo de las distintas corrientes obtenidas en la destilación a través de los diversos procesos de conversión, para adecuar la cantidad y calidad de los productos finales, según la demanda.

GRACIAS!