refinacion
Páginas: 8 (1829 palabras)
Publicado: 19 de octubre de 2014
Ing. Douglaska Carrasquero
UNIDAD IV. Alquilación e Hidrotratamiento
4.1. ALQUILACIÓN CATALÍTICA
La alquilación combina las moléculas de las olefinas producidas en el craqueo catalítico con las de
isoparafinas para aumentar el volumen y octanaje de las mezclas de gasolina. Las olefinas
reaccionan con las isoparafinas en presencia de un catalizador muy activo, por lo general ácidosulfúrico o ácido fluorhídrico (o cloruro de aluminio) para crear una molécula parafínica de cadena
ramificada larga, denominada alquilato (isooctano), con excepcionales cualidades antidetonantes.
A continuación, el alquilato se separa y se fracciona. Las temperaturas de reacción, relativamente
bajas, de 10 °C a 16 °C para el ácido sulfúrico, 27 °C a 0 °C para el ácido fluorhídrico y 0 °C para elcloruro de aluminio, se controlan y mantienen mediante refrigeración.
VARIABLES DEL PROCESO
Las más importantes variables de proceso son la temperatura de reacción, la fuerza del ácido, la
concentración de isobutano y la velocidad espacial de la olefina. Los cambios en estas variables
afectan el rendimiento y a la calidad del producto.
La temperatura de reacción tiene mayor efecto en losprocesos con acido sulfúrico que en los
procesos con acido fluorhídrico. Las bajas temperaturas proporcionan altas calidades, y el efecto
de cambiar la temperatura de reacción con acido sulfúrico de 35 a 55 ºF es hacer bajar el numero
de octano de los productos de una (1) a tres (3) unidades, según la eficacia de mezcla del reactor.
En la alquilación con acido fluorhídrico,aumentando la temperatura del reactor de 60 a
125ºF se degrada la calidad del alquilato en tres (3) octano.
En la alquilación con acido sulfúrico, las bajas temperaturas hacen que la viscosidad del
acido sea elevada, de modo que se ve dificultada la mezcla adecuada de los reactantes y
su posterior separación.
A temperaturas por encima de 70ºF, empieza a ser significativa la polimerización deolefinas, y el rendimiento disminuye. Por estas razones la temperatura normal del reactor
de ácido sulfúrico es de 40 a 50 ºF, con un máximo de 70ºF y un mínimo de 30ºF [1].
Para la alquilación con acido fluorhídrico, la temperatura tiene menos importancia y las
temperaturas del reactor están normalmente en el intervalo de 70 a 100 ºF.
La fuerza del ácido tiene efectos variables sobre la calidaddel alquilato, dependiendo de la
eficacia del mezclado del reactor, y del contenido en agua del ácido. En la alquilación con H2SO4,
se obtiene mejores calidades y los más altos rendimientos con concentraciones de ácido del 93 al
95% en peso de ácido, 1 a 2% de agua y el resto hidrocarburos diluyentes. La concentración de
agua en el ácido le disminuye su actividad catalítica de 3 a 5 veces másque los HC diluyentes, y así
un ácido del 88% con un 5% de agua tiene mucha menor eficacia catalítica que la misma
Ing. Douglaska Carrasquero
concentración de ácido con un 2 % de agua. Cuanto peor sea el mezclado en el reactor tanto más
elevada ha de ser la concentración del ácido necesario para mantener baja la dilución.
Aumentando la concentración del ácido del 89 al 93% en peso semejora la calidad del alquilato en
uno (1) o dos (2) octanos.
En la alquilación con HF se consiguen los mayores números de octano en una gama de
concentraciones del ácido del 86 al 90% en peso. Los procesos industriales trabajan usualmente
con concentraciones de ácido entre 83 y el 92 % y contienen menos de 1% de agua.
La concentración de isobutano se expresa generalmente por la razónisobutano/olefina. Altas
razones isobutano/olefina aumentan el número de octano y el rendimiento, y reducen las
reacciones laterales y el consumo de ácido. En la práctica industrial la razón isobutano/olefina de
la carga del reactor oscila entre 5:1 y 15:1. Los reactores que disponen de circulación interna para
aumentar la razón de alimento al reactor, emplean razones internas desde 100:1 hasta 1000:1....
UNIDAD IV. Alquilación e Hidrotratamiento
4.1. ALQUILACIÓN CATALÍTICA
La alquilación combina las moléculas de las olefinas producidas en el craqueo catalítico con las de
isoparafinas para aumentar el volumen y octanaje de las mezclas de gasolina. Las olefinas
reaccionan con las isoparafinas en presencia de un catalizador muy activo, por lo general ácidosulfúrico o ácido fluorhídrico (o cloruro de aluminio) para crear una molécula parafínica de cadena
ramificada larga, denominada alquilato (isooctano), con excepcionales cualidades antidetonantes.
A continuación, el alquilato se separa y se fracciona. Las temperaturas de reacción, relativamente
bajas, de 10 °C a 16 °C para el ácido sulfúrico, 27 °C a 0 °C para el ácido fluorhídrico y 0 °C para elcloruro de aluminio, se controlan y mantienen mediante refrigeración.
VARIABLES DEL PROCESO
Las más importantes variables de proceso son la temperatura de reacción, la fuerza del ácido, la
concentración de isobutano y la velocidad espacial de la olefina. Los cambios en estas variables
afectan el rendimiento y a la calidad del producto.
La temperatura de reacción tiene mayor efecto en losprocesos con acido sulfúrico que en los
procesos con acido fluorhídrico. Las bajas temperaturas proporcionan altas calidades, y el efecto
de cambiar la temperatura de reacción con acido sulfúrico de 35 a 55 ºF es hacer bajar el numero
de octano de los productos de una (1) a tres (3) unidades, según la eficacia de mezcla del reactor.
En la alquilación con acido fluorhídrico,aumentando la temperatura del reactor de 60 a
125ºF se degrada la calidad del alquilato en tres (3) octano.
En la alquilación con acido sulfúrico, las bajas temperaturas hacen que la viscosidad del
acido sea elevada, de modo que se ve dificultada la mezcla adecuada de los reactantes y
su posterior separación.
A temperaturas por encima de 70ºF, empieza a ser significativa la polimerización deolefinas, y el rendimiento disminuye. Por estas razones la temperatura normal del reactor
de ácido sulfúrico es de 40 a 50 ºF, con un máximo de 70ºF y un mínimo de 30ºF [1].
Para la alquilación con acido fluorhídrico, la temperatura tiene menos importancia y las
temperaturas del reactor están normalmente en el intervalo de 70 a 100 ºF.
La fuerza del ácido tiene efectos variables sobre la calidaddel alquilato, dependiendo de la
eficacia del mezclado del reactor, y del contenido en agua del ácido. En la alquilación con H2SO4,
se obtiene mejores calidades y los más altos rendimientos con concentraciones de ácido del 93 al
95% en peso de ácido, 1 a 2% de agua y el resto hidrocarburos diluyentes. La concentración de
agua en el ácido le disminuye su actividad catalítica de 3 a 5 veces másque los HC diluyentes, y así
un ácido del 88% con un 5% de agua tiene mucha menor eficacia catalítica que la misma
Ing. Douglaska Carrasquero
concentración de ácido con un 2 % de agua. Cuanto peor sea el mezclado en el reactor tanto más
elevada ha de ser la concentración del ácido necesario para mantener baja la dilución.
Aumentando la concentración del ácido del 89 al 93% en peso semejora la calidad del alquilato en
uno (1) o dos (2) octanos.
En la alquilación con HF se consiguen los mayores números de octano en una gama de
concentraciones del ácido del 86 al 90% en peso. Los procesos industriales trabajan usualmente
con concentraciones de ácido entre 83 y el 92 % y contienen menos de 1% de agua.
La concentración de isobutano se expresa generalmente por la razónisobutano/olefina. Altas
razones isobutano/olefina aumentan el número de octano y el rendimiento, y reducen las
reacciones laterales y el consumo de ácido. En la práctica industrial la razón isobutano/olefina de
la carga del reactor oscila entre 5:1 y 15:1. Los reactores que disponen de circulación interna para
aumentar la razón de alimento al reactor, emplean razones internas desde 100:1 hasta 1000:1....
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