Estudiante

2.1 Descripción del Proceso
El proceso de Hidrodesulfuración de cortes petroleros para eliminar la cantidad de azufre contenida en los mismos se divide básicamente en tres secciones.


• Sección de los reactores o sección de reacción.
• Sección de gas de reciclo.
• Sección de recuperación del producto.


Estas secciones de la unidad de HDS proveen lasinstalaciones para desulfurar catalíticamente los gasóleos y preparar productos para uso inmediato o para mezcla adicional.
En la sección de reacción se lleva a cabo la conversión del azufre contenido en la carga en ácido sulfhídrico, mediante el uso de un reactor de lecho fijo, donde el contenido de azufre, nitrógeno y oxigeno son convertidos en H2S, NH3 y H2O, sobre el catalizador.
En lasección del gas de reciclo se purifica el hidrogeno, que puede o no ser combinado con la alimentación fresca para servir de exceso en el reactor, dependiendo de la severidad del proceso.
En la sección de despojamiento se utilizan separadores instantáneos, que separan la mezcla en productos gaseosos y líquidos, y de ser necesario, se emplea una torre de fraccionamiento del producto.

2.1.1Variables de operación del proceso

Las unidades HDS han sido diseñadas para eliminar azufre y otros contaminantes de los gasóleos de alimentación y suplir componentes con un bajo contenido de azufre para mezclar combustóleos. De acuerdo a las condiciones de operación del proceso, se pueden obtener varios grados de hidrogenación. La siguiente lista muestra las variables de operación que afectanlas reacciones químicas catalizadas en una unidad de HDS:
✓ Velocidad espacial
✓ Presión parcial del hidrogeno
✓ Temperatura del reactor
✓ Catalizador
Aunque se trate de variables de operación, algunas de ellas han sido fijadas en el diseño para satisfacer los objetivos del proceso. No obstante el operario tiene cierta flexibilidad en el manejo de equipo para regular elgrado de desulfuración. A excepción del catalizador, las otras condiciones pueden ser controladas por el operador, cada una de estas variables se explican a continuación más detalladamente.

Velocidad espacial

La velocidad espacial puede ser definida como la cantidad de aceite que hace contacto con el catalizador en un periodo de tiempo determinado. Esta medida del tiempo de contactoentre el aceite y el catalizador puede ser abreviada así:
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Para obtener la velocidad espacial, se divide el volumen de la carga de aceite, en pies cúbicos /hora, entre el volumen del catalizador en el reactor, en pies cúbicos.
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El volumen total de catalizador en ambos reactores de una unidad HDS es 22.500pies cúbicos aproximadamente.
Según se disminuya la velocidadespacial, la hidrogenación aumenta. Sin embargo. Como el volumen de catalizador en el sistema es fijo, la velocidad espacial puede disminuir solamente reduciendo el flujo de alimentación.

Presión parcial del hidrógeno

La presión parcial del hidrógeno puede ser definida como la porción de la presión de vapor aportada por el hidrogeno que esté presente en el sistema. El aumento dela presión parcial del hidrogeno aumentara la desulfuración. También, cuanto más alta sea la presión parcial del hidrogeno, más lenta será la desactivación del catalizador y la vida del catalizador será más larga.
La presión parcial del hidrogeno en una función de la presión total de reactor, de la concentración de hidrogeno y de la relación hidrogeno-hidrocarburo. Por lo tanto, se puedeaumentar la presión parcial como sigue:
✓ Aumentando la presión del reactor
✓ Aumentando la concentración de hidrogeno en el gas de tratamiento
La relación de diseño entre el gas de tratamiento y la carga a la unidad es 1200 pie 3/Barril, con una concentración mínima de hidrogeno de 80% mol en el gas de tratamiento al inicio de la operación y con 70% mol a la terminación de la...