Cracking del petroleo

CRACKING DEL PETROLEO

La desintegración o cracking del petróleo consiste en la ruptura o descomposición de hidrocarburos de elevado peso molecular, como los contenidos en las fracciones de alto punto de ebullición en el petróleo crudo, en compuestos de menor peso molecular, de punto de ebullición mas bajo.
Se pueden distinguir, básicamente, dos tipos de cracking, el térmico y el catalítico:En el proceso antiguo del cracking térmico se empleaba una carga pesada (compuestos de alto peso molecular), temperaturas relativamente bajas y presiones altas. En el proceso moderno se utilizan cargas liquidas o gaseosas, temperaturas elevadas (800-900oC) y presiones bajas. Se utiliza principalmente para la obtención de olefinas a partir de naftas.

Proceso
El asfalto se calienta a 490 °C enhornos 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 Oil : Por un Corte Lateral.
Gas Oil Pesado de Coque: Por otro Corte Lateral
Producto de Fondo : Reciclado con la Carga
El gas residual es acondicionado para inyectarlo en el anillo 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 primarias 
Se producen rupturas de largas moléculas obteniendo parafinas, olefinas, ciclo olefinas y aromáticos.
Reacciones secundarias 
Son fundamentalmente reacciones de polimerización y condensación, que finalmente producen coque.
Estas reacciones demandan mayor tiempo deresidencia.
[pic]
[pic]
[pic]
Variables de Proceso
[pic]Temperatura de reacción
[pic]Tiempo de residencia
[pic]Naturaleza de la carga
Las variables más importantes son temperatura y tiempo de residencia.
Temperatura 
[pic]Las reacciones 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.
[pic]Lostiempos 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 .
El diseño de la unidad contempla que mediante una alta velocidad del producto caliente en los hornos no se produzca carbón el los tubosdel 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 esta constituido por hidrocarburos de alto peso molecular (cadenas superiores a los 150 átomos de carbono).
• La estabilidad térmica de losproductos 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
Olefinas
Naftenicos Facilidad de CraqueoAromáticos
• 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 los hornos y se...