CRACKING TÉRMICO

CRACKING TÉRMICO
Este proceso tiene por objeto la ruptura (cracking) de cadenas de hidrocarburos de alto peso molecular, mediante la acción combinada de alta temperatura y tiempo de residencia.
Como consecuencia de las reacciones también se produce carbón residual (coque).
El carbón de petróleo o coque se acumula en las cámaras de reacción y es extraído en forma cíclica cada 24 horas.MATERIA PRIMA
Carga
La carga normal es asfalto proveniente de la destilación al vacío ( fondo de vacío ), que ingresa a la unidad a 310 °C .
Estas unidades también pueden procesar crudo reducido de topping.
PARÁMETROS DE PROCESO
• Temperatura de reacción
• Tiempo de residencia
• Naturaleza de la carga
Las variables más importantes son temperatura y tiempo de residencia.
Temperatura
Lasreacciones de cracking se inician por encima de los 400 °C, en tanto que la temperatura usual de reacción es de los 490°C - 495 °C.
Los tiempos de reacción para formar coque son menores a mayor temperatura.
Tiempo de residencia
El tiempo de residencia se consigue en las cámaras de reacción donde se terminan las reacciones iniciadas en los hornos. Es allí donde se acumula el carbón residual.
Eldiseño de la unidad contempla que mediante una alta velocidad del producto caliente en los hornos no se produzca carbón en los tubos del horno de proceso y sí se produzca en las cámaras.
Naturaleza de la carga
Los productos de mayor peso molecular son los que más fácilmente craquean, es decir que necesitan menor cantidad de energía para iniciar las reacciones.
• El asfalto está constituido porhidrocarburos de alto peso molecular (cadenas superiores a los 150 átomos de carbono).
• La estabilidad térmica de los productos disminuye a medida que el peso molecular aumenta.
• Las moléculas simétricas son mas estables que los isómeros de cadena larga.
• Los dobles enlaces son refractarios al craqueo térmico.
• La facilidad de craqueo aumenta en este orden :
Parafinas
OlefinasNaftenicos Facilidad de Craqueo
Aromáticos
• A mayor carbón conradson (tendencia a formar carbón) de la carga se obtiene mayor producción de coque.
• A mayor contenido de aromáticos en la carga se obtiene carbón de mejor calidad.
• Los metales pesados, sodio y calcio, catalizan las reacciones de craqueo, disminuyendo los tiempos de reacción, por lo cual la formación de carbón se inicia en loshornos y se reduce el factor de servicio de los mismos.
DIAGRAMA DE FLUJO

DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN

PROCESO
El asfalto se calienta a 490 °C en hornos de proceso, luego ingresa a las cámaras de reacción por su parte inferior. En estos equipos se deposita el carbón residual. Los productos más 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 función de su rango de destilación.
• Gas Residual: Propano - Butano
• Por Cabeza: Nafta Liviana y Pesada
• Diesel Oíl: Por un Corte Lateral.
• Gas Oíl Pesado de Coque: Por otro Corte Lateral
• Producto de Fondo: Reciclado con la Carga
El gas residual es acondicionado para inyectarlo en elanillo de gas residual.
El propano y butano se envían a la unidad de separación de gases FCC.
Las nafta entera es separada en liviana y pesada, posteriormente son acondicionadas en la planta de nafta de la misma unidad.
REACCIONES DE CRACKING TÉRMICO
Reacciones primaria
Se producen rupturas de largas moléculas obteniendo parafinas, olefinas, ciclo olefinas y aromáticos.
Reacciones secundariaSon fundamentalmente reacciones de polimerización y condensación, que finalmente producen coque.
Estas reacciones demandan mayor tiempo de residencia.






APARATOS Y EQUIPOS
HORNO DE CRACKING
Es el órgano esencial del proceso. Debe permitir la obtención de temperaturas elevadas en un tiempo muy corto. Frecuentemente son equipos muy altos y estrechos. En la sección de radiación...