Hidrotratamiento

INTRODUCCIÓN
En forma generalizada, en los combustibles de hoy día se reducen los compuestos de azufre, para evitar daños ambientales por lluvia ácida. Al proceso que se utiliza para este propósito y al cual se someten las diferentes fracciones que se obtienen en la destilación atmosférica y al vacío se le denomina hidrotratamiento o hidrodesulfuración, por estar basado en el uso de hidrógenoque reacciona con los compuestos de azufre presentes en los hidrocarburos para formar ácido sulfhídrico; en un procesamiento posterior, este compuesto se convierte en azufre elemental sólido que tiene una importante aplicación industrial. En el proceso ocurren reacciones adicionales que permiten complementar el tratamiento al eliminar también compuestos nitrogenados, convertir las olefinas encompuestos saturados y reducir el contenido de aromáticos. El hidrotratamiento requiere de altas presiones y temperaturas, y la conversión se realiza en un reactor químico con catalizador sólido constituido por gg-alúmina impregnada con molibdeno, níquel y cobalto.

PROCESOS DE HIDROTRATAMIENTO

El hidrotratamiento se utiliza para eliminar alrededor del 90 % de los contaminantes, como nitrógeno,azufre, metales e hidrocarburos insaturados (olefinas), de las fracciones de petróleo líquidas, como la gasolina de destilación directa. El hidrotratamiento es similar al hidrocraqueo en que tanto el hidrógeno como el catalizador se utilizan para enriquecer el contenido de hidrógeno de la carga de olefinas. En cambio, el grado de saturación no es tan elevado como el que se consigue en el hidrocraqueo(Matsushita, 2004). Normalmente, el hidrotratamiento se realiza antes que otros procesos (como la reforma catalítica), para que el catalizador no se contamine con la carga de material no tratado. El hidrotratamiento se utiliza también antes del craqueo catalítico para reducir el azufre y mejorar el rendimiento de producción, así como para mejorar las fracciones intermedias de petróleo destiladoconvirtiéndolas en queroseno, gasóleo diesel y gasóleos de calefacción (Matsushita, 2004). Los procesos de hidrotratamiento difieren en función de las cargas y los catalizadores. La hidrodesulfuración elimina el azufre del queroseno, reduce los aromáticos y las características que favorecen la formación de gomas, y satura cualquier olefina (Matsushita, 2004). La hidroformación es un proceso dedeshidrogenación que se utiliza para recuperar el exceso de hidrógeno y producir gasolina de alto índice de octano. Los productos hidrotratados se mezclan o se utilizan como material de carga para la reforma catalítica. En la hidrodesulfuración catalítica, la carga se desairea, se mezcla con hidrógeno, se precalienta y se hace pasar a alta presión por un reactor catalítico de lecho fijo. El hidrógenose separa y recicla y el producto se estabiliza en una columna de destilación primaria donde se eliminan los residuos ligeros (Matsushita, 2004).
Durante este proceso, los compuestos de azufre y nitrógeno que hay en la carga se convierten en ácido sulfhídrico (H2S) y amoníaco (NH3). El ácido sulfhídrico y el amoníaco residuales se eliminan por separación al vapor, mediante un separador combinadode alta y baja presión o por medio de un lavado con aminas que recupera el ácido sulfhídrico en una corriente altamente concentrada, apta para conversión en azufre elemental (Matsushita, 2004). En el hidrotratamiento debe controlarse el ácido sulfhídrico que contiene la carga para mantenerlo en un nivel mínimo con objeto de reducir la corrosión. A veces se forma cloruro de hidrógeno y se condensaen forma de ácido clorhídrico en las secciones de baja temperatura de la unidad. En las unidades de alta presión y temperatura se forma bisulfuro amónico. En caso de fuga se produce exposición a vapores de naftas aromáticas que contienen benceno, a ácido sulfhídrico o hidrógeno gaseoso, o a amoníaco si se origina una fuga o derrame de agua amarga (Matsushita, 2004). También puede haber fenol si...