Craqueig Catalític

Craqueig catalític


Introducció:
Una refineria és una plataforma industrial destinada al refinatge del petroli del qual, mitjançant un procés adequat, s'obtenen diversos combustibles fòssils capaços de ser utilitzats en motors de combustió: gasolina, gasoil, etc. A més s'obtenen diversos productes com ara olis minerals i asfalts.
l primer pas en el procés de refinatge és la destil·lacióatmosfèrica que es realitza en la unitat de cru. El cru escalfat entra a la torre de destil·lació en la qual se separen els diferents components del petroli segons els seus punts d'ebullició. Obtenim GLP, nafta, querosè, gasoil i un component residual anomenat residu atmosfèric. Aquest residu s'escalfa i entra a les unitats de buit en les quals s'extreu el gasoil de buit, deixant com a producteresidual el residu de buit.
Els productes obtinguts es tracten per aconseguir productes comercials en la forma següent:
1. Els gasos lleugers (metà i età) s'endolceixen per eliminar l'àcid sulfhídric i s'aprofiten com a combustible en la pròpia refineria.
2. El GLP es separa en propà i butà que són envasats a pressió o usats com a matèria primera per produir etilè i propilè icombustible per a automòbils.
3. Les naftes es tracten en les unitats de reformat catalític per millorar les seves qualitats i es barregen per obtenir gasolines comercials. La fracció lleugera de la nafta també es processa en unitats d'isomerització per millorar el seu índex d'octà, així mateix pot ser usada per produir etilè i propilè.
4. El querosè és tractat per complir les especificacions decombustible per a aviació o per usar-se en la formulació del dièsel d'automoció.
5. El gasoil es porta a les unitats de hidro dessulfuració, on es redueix el contingut en sofre, després d'això s'usa per formular dièsel d'automoció o gasoil de calefacció.
6. El residu de buit es pot utilitzar com asfalt o bé sotmetre'l a altíssimes temperatures en les unitats de coc en què es produeixencomponents més lleugers i carbó de coc que pot calcinar per formar carbó verd. Aquest residu de buit també pot ser usat per fabricar fuel.
Imatge 1. Esquema columnas destil·lació atmosférica i al buit
Imatge 1. Esquema columnas destil·lació atmosférica i al buit


Història de la catàlisi petroquímica
El procés anteriorment explica és una simple separació, és a dir, entra el petroliprèviament tractat i surten les diferents fraccions separades per destil·lació. La aparició de les reaccions catalítiques en la petroquímica varen ser per la necessitat de direccionar els productes que es volien treure, des de una millor qualitat de les mateixes gasolines o naftes fins a poder utilitzar aquelles fraccions menys útils en altres de més valor.
La primera vegada del craqueig catalític esva produir el 1915, quan Almer M. McAfee (Gulf Refining Company) va desenvolupar un procés que utilitzant clorur d'alumini (un catalitzador de Friedel Crafts conegut des 1877) trencava catalíticament olis pesats derivats del petroli. No obstant això, el cost prohibitiu del catalitzador, va impedir l'ús generalitzat de procés de McAfee en aquest moment.
L’any 1936 aquest procés va ser destituïtpel procés Houdry el qual utilitzant argiles naturals constituïdes per montmorilonita tractada amb solucions àcides. El sistema de transformació química del procés involucra reaccions tèrmiques de desintegració i reaccions catalítiques en la superfície del catalitzador, on l’àcid resultar fonamental per promoure el trencament d'enllaços carbó-carbó, isomerització, deshidrogenació, condensació itransferència d'hidrogen i de grups alquil, a través d'un mecanisme de ions carboni; i involucra també l'eliminació dels productes polimeritzables per adsorció en el propi catalitzador en forma de coc.
Les argiles naturals es van reemplaçar per catalitzadors sintètics de sílice-alúmina, preparats per coprecipitació d'àcid ortosilícic i hidròxid d'alumini. Les característiques requerides dels...