Craqueo-termico y Catalitico
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIA UNIDAD TICOMÁN “CRAQUEO TÉRMICO” ALUMNOS: AGUILAR CARRETO SILVIA MICHEL POSADAS MORENO HECTOR CORREA CORDOBA ANGEL ALFREDO TREJO BEL BELTRAN TRAN NANCY
DEFINICION
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EL CRAQUEO O “CRACKING” “CRACKING” SE PUEDE DEFINIR COMO EL PROCESO QUÍMICO POR EL CUAL UN COMPUESTO QUÍMICO (NORMALMENTE ORGÁNICO) QUE SE DESCOMPONE O FRACCIONA EN COMPUESTOS MÁS MÁ S SIMPLES. EL CRAQUEO ES LLEVADO A CABO POR MÉTODOS TÉRMICO, CA CAT TALÍTICO, O IDROCRAC IDROCRACKING. KING.
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CRAQUEO TÉRMICO •
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EL CRACKING TÉRMICO ES UN PROCESO DE TRANSFORMACIN DE CS QUE PONE EN UEGO LA TEMPERATURA COMO AGENTE DE ACTIVACIN MEDIANTE EL CUAL LAS GRANDES MOLÉCULAS SON DESCOMPUESTAS TÉRMICAMENTE EN OTRAS MÁS PEQUEAS DE MENOR PUNTO DE EBULLICIN. ES UN PROCESO ENDOTÉRMICO, ASÍ QUE EL APORTE DE TEMPERATURA TEMPERATURA ES FUNDAMENTAL.
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TIPOS DE PROCESOS DE PRODUCCIN DE COQUE DE PETRLEO LA PRODUCCIN DE COQUE PUEDE SER ECA POR MEDIO DE DOS PROCESOS DISTINTOS
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EL COQUIHADO RETARDADO
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EL COQUIHADO EN LECO FLUIDIHADO
EL COQUIHADO RETARDADO •
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PROCESO DE COQUI$ADO FLUIDI$ADO E$1+1 #* +'-#' P#-1*#/$13%#/$' #* #%0' 1*%3#/$1', *1&1' # *1 +1$8-0*1 # -'>0# #/ #* -0!, # =#/#1/ -'/#/1-%'/# # &1+'# E* #%0' # 1$'3%61' #/$' # 0/ *#-7' J0%' # -'>0# 5 '-0# 0/ $#3'-1%/= '!# *1 0+#?-%# # *1 +1$8-0*1 L1 +1$8-0*1 # -'>0# #"1/ #* #1-$' 5 '/ 4'611 1 #3'&# *' 7%'-1!0' *%>0%' #31/#/$# #/ #* -'>0# A%# #/ #4#-$' #$#>0%'3@$%-' %/=#1 1 *' >0#31'# +11 >0#31 #* -'>0# 5 +'0-% #* -1*' /#-#1%' +11 #* #1-$' L' &1+'# #* #1-$' #"1/ #* -0!!# 5 &1/ 1* 41--%'/1'
VARIABLES DE PROCESO
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TEMPERATURA DE REACCIN
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TIEMPO DE RESIDENCIA
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NATURALEHA DE LA CARGA
Tem%era&!ra •
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LAS REACCIONES DE CRACKING SE INICIAN POR ENCIMA DE LOS :;; C, EN TANTO QUE LA TEMPERATURA USUAL DE REACCIN ES DE LOS :;C : C. LOS TIEMPOS DE REACCIN PARA FORMAR COQUE SON MENORES A MAOR TEMPERATURA.
TIEMPO DE RESIDENCIA •
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EL TIEMPO DE RESIDENCIA SE CONSIGUE EN LAS CÁMARAS DE REACCIN DONDE SE TERMINAN LAS REACCIONES INICIADAS EN LOS ORNOS . ES ALLÍ DONDE SE ACUMULA EL CARBN RESIDUAL. EL DISEO DE LA UNIDAD CONTEMPLA QUE MEDIANTE UNA ALTA VELOCIDAD DEL PRODUCTO CALIENTE EN LOS ORNOS NO SE PRODUHCA CARBN EL LOS TUBOS DEL ORNO DE PROCESO SÍ SE PRODUHCA EN LAS CÁMARAS.
NATURALE$A DE LA CARGA •
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LA FACILIDAD DE CRAQUEO AUMENTA EN ESTE ORDEN •
PARAFINAS
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OLEFINAS
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NAFTÉNICOS AROMÁTICOS A 315' -'/$#/%' # 1'39$%-' #/ *1 -1=1 # '!$%#/# -1!2/ # 3#"' -1*%1. L' 3#$1*# +#1', '%' 5 -1*-%', -1$1*%61/ *1 #1--%'/# # -1>0#', %3%/05#/' *' $%#3+' # #1--%2/, +' *' -01* *1 4'31-%2/ # -1!2/ # %/%-%1 #/ *' 7'/' 5 # #0-# #* 41-$' # #&%-%' # *' 3%3'.
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EL COQUE DE PETRLEO ES UN SUBPRODUCTO QUE SE OBTIENE EN LOS PROCESOS DE REFINACIN DE PETRLEO CRUDO CONSTITUE ESENCIALMENTE EL LLAMADO “FONDO DEL BARRIL”. AL ETRAER LA TOTALIDAD DE LÍQUIDOS QUE CONTIENE EL CRUDO MEDIANTE PROCESOS FÍSICOS CON EL FIN DE PRODUCIR LA MAOR CANTIDAD DE COMBUSTIBLES DE ALTO VALOR, SE OBTIENE UN PRODUCTO SLIDO QUE EN UNA BASE SECA CONSISTE DE APROIMADAMENTE POR CIENTO CARBN, ; POR CIENTO VOLÁTILES POR CIENTO AHUFRE.
PRODUCCI(N DE RESIDUOS S(LIDOS )COQUE DE PETR(LEO* EN MÉ+ICO
LAS REFINERÍAS MEICANAS AN IDO DISMINUENDO SU PRODUCCIN DE COMBUSTLEO CON EL USO DE COQUIHADORAS EN LAS REFINERÍAS DE MADERO CADERETA, PARA ASÍ AUMENTAR EL RENDIMIENTO DEL CRUDO PROCESADO, POR LO QUE ACTUALMENTE TAMBIÉN SE ESTÁ RECONFIGURANDO LA REFINERÍA DE MINATITLÁN.
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DEBIDO A LA CANTIDAD DE COQUE QUE SE PRODUCIRÁ EN MÉICO EN EL MEDIANO PLAHO, ASÍ COMO EL COQUE NO UTILIHADO POR NUESTRO VECINO DEL NORTE EN ESTADOS CERCANOS A NUESTRAS FRONTERAS, PODEMOS DETERMINAR QUE ÉSTE ES UNA ALTERNATIVA PARA LA GENERACIN ELÉCTRICA.
ALGUNAS APLICACIONES •
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ESTE COQUE CALCINADO TIENE UNA MAOR APLICACIN A NIVEL INDUSTRIAL EN PROCESOS COMO LA FABRICACIN DE ELECTRODOS PARA LA INDUSTRIA DE ALUMINIO, AUSTES DEL CONTENIDO DE CARBONO EN ACEROS, PRODUCCIN DE TITANIO A PARTIR DE IDO DE TITANIO, PRODUCCIN DE MONIDO DE CARBONO EN LA FABRICACIN DE MATERIALES PLÁSTICOS, EN LA PRODUCCIN DE ACEROS ESPECIALES ACEROS INOIDABLES COMBUSTIN EN PLANTAS TERMOELÉCTRICAS
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ADITIVO EN MEHCLAS CON CARBONES TÉRMICOS COQUIHANTES PARA LA FABRICACIN DE COQUE METALRGICO SIDERRGICO INECCIN DIRECTA EN EL ORNO COMO COMBUSTIBLE PULVERIHADO EN MEHCLAS CON CARBONES TÉRMICOS PRODUCCIN DE CARBN ACTIVADO, CATALIHADORES LUBRICANTES SLIDOS ENTRE OTROS
CRAQUEO CATALÍTICO •
EL CRAQUEO CATALÍTICO ES UNO DE LOS PROCESOS MÁS IMPORTANTE MÁS AMPLIAMENTE UTILIHADO PARA LA CONVERSIN DE CORTES PESADOS EN NAFTAS DE MAOR VALOR AGREGADO PRODUCTOS DE BAO PESO MOLECULAR (COMO GASES).
EL PROCESO DE CRAQUEO CATALÍTICO DE FLUIDO DE TRANSFORMACIN ES EL MÁS IMPORTANTE DENTRO DE TODOS LOS QUE SE UTILIHAN EN LAS REFINERÍAS DE PETRLEO, EL PROCESO TIENE COMO FINALIDAD ROMPER LAS CADENAS DE LOS IDROCARBUROS DEL ORDEN DE LOS : ÁTOMOS DE CARBONO
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ORIGINALMENTE EL CRAQUEO SE REALIHABA TÉRMICAMENTE PERO LOS PROCESOS CATALÍTICOS AN DESPLAHADO CASI COMPLETAMENTE AL TÉRMICO, DEBIDO A QUE SE TRABAA A PRESIONES MENORES (EN EL CRAQUEO TÉRMICO LA PRESIN DE TRABAO ERA ALREDEDOR DE ; KGCM , MIENTRAS QUE EN EL CATALÍTICO ES ENTRE , KGCM ), ADEMÁS SE PRODUCE MÁS NAFTA CON UN MAOR OCTANAE MENOS ACEITES PESADOS GASES NO SATURADOS.
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RISER
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LAS REACCIONES SE LLEVAN A CABO TOTALMENTE EN EL RISER, CON UN TIEMPO DE CONTACTO CORTO ANTES DE QUE EL CATALIHADOR LOS PRODUCTOS SEAN SEPARADOS AUNQUE PUDIERAN OCURRIR POSTERIORMENTE ALGUNAS REACCIONES TÉRMICAS INDESEABLES. EL RISER TIENE DOS FUNCIONES PROPORCIONA ESPACIO PARA LA SEPARACIN DEL CATALIHADOR LOS PRODUCTOS FCC A TRAVÉS DE SEPARADORES TIPO CICLN SIRVE DURANTE LA ETAPA DE AGOTAMIENTO.
EL PROCESO DE CRAQUEO PRODUCE, COMO PRODUCTO INDESEADO, COQUE QUE SE DEPOSITA SOBRE LAS PARTÍCULAS DE CATALIHADOR DISMINUENDO SU ACTIVIDAD. ESTE PROCESO ES MU RÁPIDO , DEPENDIENDO DEL EQUIPO UTILIHADO, ENTRE ; A MINUTOS, EL CATALIHADOR PERDI TODA SU ACTIVIDAD. PARA MANTENER LA ACTIVIDAD DEL MISMO A UN NIVEL ADECUADO, ES NECESARIO REGENERAR EL CATALIHADOR ELIMINANDO POR COMBUSTIN CON AIRE EL COQUE FORMADO. COMO RESULTADO DE ESTO, EL CATALIHADOR DEBE TRASLADARSE CONTINUAMENTE DEL REACTOR AL REGENERADOR DE NUEVO AL REACTOR.
PROCESOS DEL CRAQUEO CATALÍTICO ) CRAQUEO CATALÍTICO DE LA ALIMENTACIN CON LA RÁPIDA DESACTIVACIN DEL CATALIHADOR POR LA DEPOSICIN DE COQUE SOBRE ESTE UNA CAPA DE PRODUCTOS LÍQUIDOS PESADOS. ) SEPARACIN DE LOS PRODUCTOS FORMADOS EL CATALIHADOR. DESPUÉS DEL PROCESO DE SEPARACIN, EL CATALIHADOR SE LO LAVA CON VAPOR DE AGUA PARA ELIMINAR TODOS LOS PRODUCTOS LÍQUIDOS QUE AAN QUEDADO DEPOSITADOS SOBRE ÉL. EL VAPOR DE AGUA MEHCLADO CON ESOS PRODUCTOS, SALE UNTO CON LOS PRODUCTOS FORMADOS EN EL REACTOR SE ENVÍAN A UNA COLUMNA DE DESTILACIN. EL CATALIHADOR ES ENVIADO AL REGENERADOR.
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) EN EL REGENERADOR SE QUEMA EL COQUE DEPOSITADO SOBRE EL CATALIHADOR CON AIRE. SE TRATA SIEMPRE QUE LA REACCIN DE COMBUSTIN SEA
:) C W X O ⇒ CO NO C W O ⇒ CO LA PRIMERA REACCIN PRODUCE LA COMBUSTIN DEL COQUE EN LA SEGUNDA NO SOLAMENTE SE QUEMA EL COQUE, SINO QUE TAMBIÉN SE PRODUCE UN AUMENTO DE TEMPERATURA (QUE DEBE EVITARSE) POR LA REACCIN CO W X O ⇒ CO. •
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) EL CATALIHADOR UNA VEH REGENERADO, SE ENVÍA NUEVAMENTE AL REACTOR, COMPLETANDO EL CIRCUITO.
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ANTES DE QUE ENTRE AL REACTOR EL CATALIHADOR SE LAVA NUEVAMENTE CON VAPOR DE AGUA PARA ELIMINAR CUALQUIER VESTIGIO DE AIRE QUE PUDIERA ABER QUEDADO OCLUIDO, A QUE SI ESTO OCURRIERA, SE PODRÍA PRODUCIR UNA COMBUSTIN AL PONERSE EN CONTACTO CON LA ALIMENTACIN CALIENTE.
LAS TEMPERATURAS MEDIAS DEL REACTOR ESTÁN EN EL INTERVALO DE :;< C A ;< C, CON TEMPERATURAS DE LA ALIMENTACIN ENTRE LOS ;< C A LOS :;< C TEMPERATURAS DE SALIDA DEL CATALIHADOR A LA SALIDA DEL REGENERADOR DE ;;< C A ;< C.
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DIAGRAMA DE BLOQUES FCC CATALÍTICO
CATALIHADORES DE CRAQUEO
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) ALUMINO SILICATOS NATURALES.
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) COMBINACIONES DE ALMINASILICIO SINTÉTICAS AMORFAS.
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) CATALIHADORES DE ALMINASILICIO SINTÉTICOS CRISTALINOS LLAMADOS HEOLITAS O TAMICES MOLECULARES.
CATALIHADOR
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DICOS CATALIHADORES SE PRESENTAN EN FORMA GRANULAR O MICROESFÉRICA. LOS CATALIHADORES USUALMENTE SE COMPONEN POR IDO DE SILICIO (SIO) ALMINA (ALO). EL MINERAL MÁS COMNMENTE USADO PARA ESTE FIN ES LA FAUASITA.
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LA MAORÍA DE LOS CATALIHADORES UTILIHADOS EN LAS UNIDADES COMERCIALES O EN DÍA SON CATALIHADORES DE LA CLASE () O MEHCLAS DE LAS CLASES () (). LAS VENTAAS DE LOS CATALIHADORES DE HEOLITA SOBRE LOS CATALIHADORES NATURALES LOS AMORFOS SINTÉTICOS SON
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) ACTIVIDAD MÁS ALTA ) RENDIMIENTOS EN NAFTA MAORES PARA UNA CONVERSIN DADA. ) PRODUCCIN DE NAFTAS CONTENIENDO UN MAOR PORCENTAE DE IDROCARBUROS PARAFÍNICOS AROMÁTICOS. :) PRODUCCIN MENOR DE COQUE ( POR CONSIGUIENTE UN MAOR RENDIMIENTO, NORMALMENTE, PARA UN NIVEL DE CONVERSIN DADO). ) PRODUCCIN DE ISOBUTANO INCREMENTADA. ) POSIBILIDAD DE CONSEGUIR CONVERSIONES MÁS ALTAS POR PASO SIN CRAQUEO ECESIVO.
REACCIONES QUÍMICAS
REACCIONES PRIMARIAS 1-Craqueo e !-"ara#$!a%
&-Craqueo e o'e#$!a%
(-CRAQUEO DE NAFTÉNICOS
)-DESALQUILACI*N DE AROM+TICOS
REACCIONES SECUNDARIAS 1-I%o,er$a.$/!
&-C$.'$a.$/!
T1/4##/-%1 # 7%2=#/'
)-Co!e!%a.$/!
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