Fcc units

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El revestimiento refractario en las unidades F.C.C.

Historia
El craqueo catalítico (Fluid Catalytic Cracking) es actualmente el proceso estrella de conversión en las refinerías de petróleo y el mayor contribuyente al reciente aumento del valor añadido de los procesos de refino. Es considerado como uno de los grandes inventos del siglo XX, dada la importancia del mismo para el desarrollotecnológico principalmente de los medios de transporte. El gran salto dado en la conversión de las fracciones pesadas del crudo en otras mas ligeras, elevó en un altísimo porcentaje la producción de combustibles.

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Figura 1: Primera unidad comercial F.C.C. de la Refinería Baton Rouge (Luisiana – USA).

El proceso de desarrollo de las unidades F.C.C. se culminó en mayo del año 1.942, cuandoel departamento de investigación de la compañía estadounidense EXXON C.O., creó la primera unidad comercial en la Refinería de Baton Rouge (Luisiana – USA). Su diseño vino provocado principalmente por la necesidad de combustibles ligeros que demandaba la 2ª guerra mundial, tras el cual, la cantidad de gasolinas obtenida de un barril de crudo se consiguió triplicar, o por ejemplo, el porcentaje decombustible de aviación de alto octanaje tras el paso de cinco años se incrementó en un 6.000 %.

Cuando se implantó el proceso en las refinerías de E.E.U.U., la supremacía en obtención de gasolinas era aplastante, la producción durante 15 días de esta nueva maquinaria era equiparable a la de todo el territorio ocupado por las fuerzas alemanas en un año.

Además no sólo se obtuvieron esasventajas, sino que al aumentar también la capacidad de producción de los productos raíz de los polímeros (etano, propano, butano), la velocidad de fabricación de plásticos y gomas también se elevó. Con estos avances las tropas de las fuerzas aliadas tuvieron una sustancial ventaja respecto a las fuerzas nazis en la producción de combustibles y de equipos bélicos, la cuál fue una de las principalescausas para la victoria final aliada.

Actualmente existen más de 400 unidades F.C.C. en refinerías de todo el mundo, produciendo aproximadamente 2,7 billones de litros de gasolinas diarios. En España existen 6 unidades de craqueo catalítico en funcionamiento, pertenecientes a refinerías de las compañías REPSOL-YPF (2 uds.), PETRONOR (1 ud.), BP-OIL (1 ud.) y CEPSA (2 uds.).

Introducción alproceso

El propósito de las unidades F.C.C. es romper las cadenas pesadas de los productos de bajo valor energético como residuos de crudo, combustibles pesados, etc. resultantes de otros procesos del refino y producir destilados de petróleo más livianos y de mayor valor añadido. Principalmente se obtienen gasolinas, gases licuados del petróleo (LPG) y gasóleos ligeros.

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Figura 2:Esquema de conversión de las largas cadenas de la alimentación en cadenas más cortas.

Para ello se emplea un catalizador inerte pulverizado que recorre en continuo un circuito cerrado entre la zona de reacción y la zona de regeneración. El proceso de reacción (craqueo) comienza cuando se inyecta un flujo precalentado de residuos de crudo en la corriente de catalizador a alta temperatura (650-750ºC).Este proceso es endotérmico y tiene lugar en un conducto vertical de flujo ascendente denominado “Riser”. La velocidad de paso por esta línea es muy elevada (3,5-4,5 m/s) lo que hace que el tiempo de contacto entre alimentación y catalizador sea muy corto, reducido a segundos. Entonces se produce la reacción por la que las finas partículas de catalizador a elevada presión y temperatura rompen laslargas cadenas moleculares de los hidrocarburos pesados, generándose los productos más livianos deseados. Esta mezcla de hidrocarburos ligeros y catalizador se envía a una etapa de ciclones para detener el proceso de craqueo y separar el catalizador por decantación. El gas fluido resultante ya sin catalizador es circulado a una torre fraccionadora para segregar las diferentes fracciones de...
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