Hidrocraqueounefa

TEMA No. 11
HIDROTRATAMIENTO

11.1.- Introducción

Los términos hidrotratamiento, hidroprocesamiento, hidrocraqueo e hidrodesulfuración son utilizados de manera imprecisa en la industria petrolera porque, en los procesos de hidrodesulfuración e hidrocraqueo, las operaciones de desulfuración y craqueo ocurren simultáneamente y es relativo a cual de ellos predomina.
En este tema, losprocesos de hidrotratamiento se refieren a operaciones relativamente suaves cuyo primario propósito es saturar olefinas y/o reducir los contenidos de azufre y nitrógeno sin modificar el rango de ebullición de la alimentación.
El hidrocraqueo se refiere a procesos cuyo próposito primario es reducir el rango de ebullición y en los cuales la mayoría de alimentación es convertida a productos con rangos deebullición menores que los de la alimentación.
Los procesos de hidrocraqueo e hidrotratamiento establecen los dos extremos del espectro y aquellos procesos con una sustancial remoción de azufre y/o nitrógeno y un cambio significante de rango de ebullición de los productos comparados al de la alimentación se consideran procesos de hidroprocesamiento.
El hidrotratamiento es un proceso paraestabilizar catalíticamente productos del petróleo y/o eliminar los elementos indeseables (S, N, O, etc.) de productos o alimentaciones haciéndolos reaccionar con hidrógeno.
La estabilización implica la conversión de los hidrocarburos insaturados tales como olefinas y las diolefinas inestables formadoras de gomas a parafinas. Los elementos indeseables eliminadpos por hidrotratamiento incluyenazufre, nitrógeno, oxígeno, halógenos y trazas de metales.
El hidrotratamiento se aplica a un amplio rango de alimentaciones, desde nafta a crudo reducido. Cuando el proceso se emplea específicamente para la remoción de azufre se denomina hidrodesulfuración (HDS).
Por restricciones ambientales, también puede ser necesario hidrogenar los anillos aromáticos a parafinas para reducir el contenido dearomáticos.

11.2.- Descripción del proceso
Aunque hay más de 30 procesos comerciales de hidrotratamiento, la mayoría de ellos tienen esencialmente le mismo diagrama de flujo para una aplicación dada, tal como se muestra en la Fig. 9.1.
La alimentación se mezcla con un gas rico en hidrógeno antes o después de calentarse a la temperatura adecuada de entrada al reactor. La mayoría d lasreacciones de hidrotratamiento se llevan a cabo por debajo de 427 oC (800 oF) para minimizar el craqueo, y la alimentación se calienta generalmente a temperaturas entre 266 y 427 oC (500-800 oF).
La alimentación combinada con el gas rico en hidrógeno entra por la parte superior del reactor. El hidrógeno, en presencia del catalizador de óxido metálico, reacciona con la alimentación para producir sulfurode hidrógeno, amoníaco, hidrocarburos saturados y metales libres.
Los metales permanecen en la superficie del catalizador, mientras que los otros productos salen del reactor con la corriente hidrógeno-alimentación hidrotratada. El efluente del reactor se enfría antes de separar la alimentación hidrotratada del gas rico en hidrógeno.
La alimentación hidrotatada es enviada a una columna deagotamiento para separar el sulfuro de hidrógeno remanente y las colas livianas. El gas se trata para remover el sulfuro de hidrógeno y se recicla al reactor.

Catalizadores de hidrotratmiento
Los catalizadores utilizados en los procesos de hidrotratamiento incluyen a los óxidos de molibdeno y cobalto soportados en alúmina, óxido de níquel, tiomolibdato de níquel, sulfuros de tungsteno y níquel, yóxido de vanadio.
Los catalizadores de óxidos de molibdeno y cobalto soportados en alúmina son los de uso más general hoy en día, ya que son altamente selectivos, fáciles de regenerar y resistentes al envenenamiento. Ellos deben ser activados convirtiendo los metales de hidrogenación de la forma oxida a sulfuro.
Sin embargo, si la eliminación de nitrógeno es de consideración significativa,...