Craqueo catalitico

0416-5612757El craqueo catalítico se basa en la ruptura de cadenas de hidrocarburos mediante la acción de un catalizador.
El craqueo catalitico es el proceso más importante y mas ampliamente utilizado en procesos de refinación para convertir hidrocarburos pesados en gasolina y productos ligeros. Originalmente el craqueo se conseguía a partir de craqueo térmico pero actualmente el craqueocatalítico ha reemplazado casi en su totalidad al térmico dado que permite obtener un mayor porcentaje de gasolinas con alto octanaje, menor cantidad de aceites pesados y gases no saturas, además el proceso es mucho más rápido y ofrece una mayor selectividad. Los gases ligeros obtenidos a partir de craqueo catalítico contienen una mayor cantidad de olefinas que los producidos por craqueo térmico.Craqueo térmico Craqueo catalítico
%p/p %v/v %p/p %v/v
Alimentación fresca 100 100 100 100
Gas 6,6 4,5
Propano 2,1 3,1 1,3 2,2
Propileno 1,0 1,8 2,0 3,4
Isobutano 0,8 1,3 2,6 4,0
n-Butano 1,9 2,9 0,9 1,4
Butileno 1,8 2,6 2,6 3,8
C5+Gasolinas 26,9 32,1 40,2 46,7
Petroleo decantado 7,7 8,7
Petroleo residual 57,0 50,2
Coque 5,0
Ciclo ligero del Petroleo 1,9 1,9 33,2 32,0
total 10096,2 100 102,2

El craqueo produce coque el cual se deposita en las partículas del catalizador y reduce rápidamente la actividad del catalizador. Para mantener la actividad del catalizador es necesario regenerar el catalizador por medio de combustión del coque con aire. Como resultado el catalizador esta en constante movimiento del reactor al regenerador y de vuelta al reactor. La reacción decraqueo es endotérmica y la regeneración es una reacción exotérmica, algunas unidades de craqueo se diseñan para utilizar el calor generado en la regeneración para calentar la alimentación a la temperatura de reacción. Esta unidades se conocen como de balance de energía.
El proceso de craqueo catalítico que se emplea actualmente pueden clasificarse como de lecho móvil o lecho fluidizado. Existenvarias modificaciones entre estas dos clases que dependen del diseñador o del constructor pero en general la operación básica es similar entre ambas, los procesos son químicamente similares solo difieren en su configuración física. El proceso de craqueo catalitico thermafor (TCC) es representativo de los procesos con lecho móvil mientras que el craqueador catalítico fluido (FCC) es el representativodel proceso de lecho fluidizado. Existen muy pocas unidades de craqueo TCC mientras que el FCC se esta adueñando del campo. Las unidades de FCC pueden clasificarse tanto en lecho como en línea de transferencia dependiendo de la reacción principal de craqueo que ocurra.
La unidad de lecho móvil utiliza bolitas de catalizador o cilindros de un diámetro aproximado de 1/8 a ¼ de pulgada, mientrasque el catalizador de lecho fluidizado tiene un tamaño medio de particula de alrededor de 50 micrones.
El diagrama de proceso de ambos procesos es muy similar. La alimentación de petróleo caliente se coloca en contacto con el catalizador bien sea en la línea de transferencia de la alimentación o en el reactor. A medida que la reacción de craqueo progresa el catalizador se desactiva debido a laformación de coque sobre su superficie. El catalizador y los hidrocarburos evaporados son separados mecánicamente y el petróleo remanente en el catalizador es removido con una corriente de vapor antes de que el catalizador entre al regenerador. Los vapores del petróleo son llevados aguas arriba a las torres de fraccionamiento para la separación de las diferentes corrientes de acuerdo a rangos de puntode ebullición establecidos.
El catalizador gastado fluye dentro del regenerador donde es reactivado al quemar el coque de su superficie con la ayuda de aire caliente. Las temperaturas del regenerador son cuidadosamente controladas para prevenir la desactivación del catalizador por sobrecalentamiento y proporcionar la cantidad deseada de remoción de carbón. Esto se logra al controlar las...