Craqueo catalico

Craqueo Catalítico
INTRODUCCION
La presencia del catalizador parece remontarse a finales del siglo pasado en 1923 por el ingeniero francés, Eugene Houdry, quien realizo los primeros estudios que condujeron al proceso de craqueo catalítico, cuya primera unidad industrial, fue construida en 1936, en USA, por la Houdry Process Corporation.
El catalizador modifica, profundamente, el mecanismo deruptura de los enlaces entre átomos de carbono y aumenta la velocidad de transformación. Permite, asimismo, reducir la severidad de las reacciones y, en consecuencia eliminar la mayor parte de las reacciones secundarias, productoras de residuos pesados.
El catalizador puede ser una arcilla natural o más frecuentemente, un producto sintético como silicato-aluminato, cuyas propiedades físicas yquímicas pueden ser mejoradas y controladas. Sin embargo, el mayor problema es el coque, el mismo que es eliminado por combustión.
CATALIZADOR
Acidez
La acidez de un catalizador ya sea tierra natural o sintético, del tipo sílice-alúmina o sílice-magnesio se ha demostrado que presentan una acidez equivalente al acido sulfúrico de 90% en peso.
El carácter acido se ha demostrado por neutralizacióncon álcali, liberación de acidez por intercambio iónico, por liberación de CO2 o inversión de la sacarosa.
Relación acidez-actividad
La acidez del catalizador aumenta con su concentración en alúmina, siendo su actividad proporcional a dicha acidez. En el gel de sílice, o el de alúmina, no presenta aisladamente carácter acido, pero al estar presentes, por un lado, los grupos Al-OH y Al-O-Al y,por otro, Si-OH y Si-O-Si adoptan un comportamiento acido por formación de la agrupación Al+++: O : Si++++. Parece que, como consecuencia de la asimetría eléctrica, se produce el desplazamiento de un par de electrones del enlace Al: O hacia el átomo de silicio más cercano, fuertemente cargado:

El ion Al se hace mas positivo y puede extraer un ion OH-, de una molécula de agua próxima, quedando elion H+, protón, en la superficie del catalizador.

Superficie Poros Desactivación
El catalizador sintético que contenga de 10 a 25% de alúmina, posee, antes de haber sido utilizado, una superficie extremadamente grande (600 a 800 m2/g) y un volumen de poros que alcanza 0,6 cm3/g. Bajo la influencia de la temperatura, su superficie y volumen de sus poros disminuye y su acidez, así como suactividad decrecen. Por encima de los 900 °C, la estructura cristalina pierde su actividad. Del mismo modo, en presencia de vapor de agua a 550 °C, la superficie y volumen de poros disminuyen.
Además de la temperatura y vapor de agua, desactivan al catalizador las bases inorgánicas u orgánicas (compuestos de nitrógeno). También desactivan la acción catalítica, el hierro, el vanadio, el níquel y elcobre, presentes en estado combinado y, en cantidades infinitesimales, en la alimentación.
La concentración media en contaminantes de un catalizador de equilibrio viene dada por la tabla siguiente.
Tabla
Calidad Media de un Catalizador en Equilibrio
Actividad (D+L) | 29,2 |
Superficie (m3/g) | 117 |
Vanadio (ppm) | 215 |
Níquel (ppm) | 83 |
Cobre (ppm) | 4 |
Sodio (ppm) | 550 |Hierro (% ponderal) | 0,37 |

Composición, Actividad, Selectividad
Los catalizadores sílice-alúmina se dividen en dos grupos: los naturales y los sintéticos.
Los del tipo sílice-magnesia, boro-aluminio y sílice-circonio están poco extendidos y se presentan en forma de pastillas o de polvo finamente dividido en microesferas (sintético) según el proceso de manipulación utilizado.Tabla
Composición de Algunos Catalizadores

Composición (%peso) | Bentonita | Lecho Móvil | Lecho Fijo | Lecho Fluido |
| Natural | Halosita | Sintética | Sintética | Sintética |
SiO2 | 74 | 53 | 87 | 86 | 87 |
Al2O3 | 18 | 46 | 12 | 12 | 13 |
MgO | 5 | - | - | - | - |
CaO | 3 | 0,4 | - | - | - |
Na2O | 0,3 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,02 |
Fe2O3 | 2,0 | 0,2-0,6 |...