gasolina de ultra bajo azufre

8/18/2019 gasolina de ultra bajo azufre

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HDS óptima para la gasolina de bajo azufre depende de varios

factores07/06/1999

Tek SutiknoFluor Daniel Williams Bros. Inc.Tulsa

• Ecuaciones de hidrotratamiento [67,802 btes!

Selección óptima de una tecnología de desulfuración de la gasolina parauna renería en particular depende de las características de loscompuestos de azufre en la gasolina, parámetros cinéticos deidrodesulfuración !"#S$ %pciones reacciones, catalizadores, &procesamiento'(l es)uema de renación & comercialización o*+etios generales sontam*ién factores importantes'-ropuestas de la .gencia de -rotección .m*iental de (stados nidos!(-.$ regulaciones para reducir an más el contenido de azufre en lagasolina permisi*les ma)uilla+e consideración de profunda desulfuración

necesario'#esulfuración profunda se reere a la reducción adicional deazufre en la gasolina para cumplir con las próimas regulaciones de la(-.'n nmero de estadounidenses renerías nacionales tendrán )uemodicar sus operaciones de renación para cumplir con las nueasregulaciones de azufre, así como los nueos re)uisitos para la presión deapor de la gasolina & el contenido de *enceno' .plicaciones adecuadas

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de tecnologías reducirán al mínimo los costos de capital & la pérdida dealor del producto, tales como octana+e de la gasolina'2as especicaciones para la reducción de azufre de la gasolina se anemitido para 3anadá !40 ppm para 500$ & 3alifornia !0 ppm a partirde 1996$'

(l 1 de ma&o de 1999, la (-. propuso regulaciones )ue limitan el nielde azufre de la gasolina a un promedio de 40 ppm, )ue se aplicarán en50085006' (l contenido máimo de azufre no puede eceder de 0 ppmen 500 !%:; 10 de ma&o de 1999, p' 45$'(n la actualidad, el contenido medio de azufre de la gasolinaestadounidense fuera de 3alifornia se etiende de 10 ppm !


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3at gasolina tratada con idrógeno producido a partir de


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-rocesos de idrotratamiento para la remoción de azufre arían en lapresión de funcionamiento 590 a 00 psig para idrotratamiento denafta & 00 a alrededor de 100 psig para idrotratamiento degasóleo' Aemperaturas de funcionamiento típicas son 5 a 00 E


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estos compuestos olefínicos se idrogenan en paralelo a las reaccionesde "#S'2a etensión de la reacción de saturación de olenas aría directamentecon la seeridad re)uerida de "#S'Saturación de olenas no sólo reduceel índice de octano de la gasolina


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(cuaciones 5 & 4 muestran el modelo de cinética de reaccióncomnmente propuesto para idrotratamiento'3uando los alores deH eK & el orden de la reacción asociada se an deriado adecuadamentepara la gama deseada de condiciones de funcionamiento, las ecuaciones5 & 4 se puede utilizar para determinar los cam*ios re)ueridos en los

parámetros de reacción para alcanzar un nueo o*+etio de azufreresidual'-or e+emplo, H eK se puede correlacionar con las temperaturas dereacción para ealuar su efecto en la desulfuración' -ara profundadesulfuración con los o*+etios de azufre residual ultra *a+as, sinem*argo, H eK & necesitan el orden de reacción )ue se derian de oericado con los datos de desulfuración de profundidad'(cuaciones 5 & 4 tienen una serie de limitaciones' (n primer lugar, elefecto ini*idor *ien conocido de " 5 S en el tipo de "#S no seconta*iliza' -or e+emplo, una fuente informó )ue la tasa disminu&e "#Spor alrededor de 81B por cada porcenta+e en moles de " 5 S en la

mezcla de reacción'

(n segundo lugar, H eK representa solamente unpromedio, el alor aparente típicamente deriada de un con+unto deazufre los datos de eliminación *a+o un con+unto dado de condiciones defuncionamiento' 3omo tal, el alor de H eK & el orden aparente dereacción puede ariar con las concentraciones de entrada & salida decompuestos de azufre'Sin alores deriados adecuadamente de H eK & n !el orden de reacción$para el con+unto preisto de condiciones "#S, modelos cinéticos talescomo (cuaciones 5 o 4 tienen una aplicación mu& restringida para loscálculos de desulfuración profundas'2as constantes de elocidad de reacción reales dependen de los tipos de

compuestos de azufre además de la temperatura, la presión & lascaracterísticas de transferencia de masa del leco de catalizador'>ecientes tra*a+os pu*licados en estas áreas se e+emplica en las>eferencias 9, 10 & 11'%tro estudio reciente cinética incluido el efecto de la presión parcial deidrógeno & se ealuó la reactiidad "#S relatia de arios tipos decompuestos deriados #GA' 15 (ste estudio identicó, por e+emplo, )ueen la familia *enzotiofeno, grupos metilo en ciertas posiciones reducir latasa de idrogenólisis con respecto a la de *enzotiofeno'Catalizadores2as nueas generaciones de catalizadores de idrotratamiento tienen

me+ores actiidades de desulfuración )ue la de generacionesanteriores' (s cuestiona*le, sin em*argo, si los aances en catalizadorespueden eliminar la necesidad de un proceso de graedad más alto ocomple+idad re)uerida para la desulfuración profunda'Sin em*argo, la selección de catalizadores desempe?a un papeleconómico decisio en "#S, & disponi*le en el mercado & loscatalizadores de rendimiento garantizado de*e ser ampliamente


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reisada para maimizar los *enecios económicos de desarrollo decatalizador' Aa*la 1 C6'46 *&tesD compara las reactiidades relatias de loselementos metálicos comunes de catalizadores comerciales deidroprocesamiento' 3atalizador 3o8Io está en el puesto más alto en

"#S reactiidad para desulfuración normal o conencional'-ara la desulfuración profunda )ue implica el traslado de ciertoscompuestos de tipo #GA se encuentran típicamente en el aceite de gas,sin em*argo, los catalizadores de Li8Io son más ecaces )ue 3o8Io' 141

Aa*la 1 tam*ién indica los puntos fuertes de cra)ueo de materialescomnmente utilizados para los catalizadores de idroprocesamiento desoporteM zeolita tiene la más alta actiidad de cra)ueo'3omo se indica más adelante, la introducción de zeolita "N encatalizadores de 3o8Io aumentó signicatiamente la tasa de "#S paraalgunos compuestos de tipo #GA' na eplicación para este aumento

es )ue la zeolita ácida me+ora la formación de grietas de lossustitu&entes en compuestos de #GA & promuee "#S reacción'2a me+ora en las actiidades de "#S de catalizadores implicaprincipalmente dos categoríasO

1' (l aumento de la reactiidad por unidad de olumen de catalizador

5' 3am*io de las composiciones de los metales actios & / o losmateriales de apo&o'

2a primera categoría consiste en las etapas de fa*ricación complicadas

relacionadas con el apo&o materiales, métodos para la introducción delprecursor de los metales actios, de termotratamiento, sulfuración,selección de promotores especiales, & otros' -ara los catalizadores de3o8Io *ien conocidos, este enfo)ue dio lugar a una nuea generaciónde 3o8Io catalizadores con un aumento de asta 0B en "#Sreactiidad, dependiendo de la aplicación & las condiciones defuncionamiento'

(+emplos de desarrollo en el segundo enfo)ue inclu&en la introducciónde zeolita "N en 3o8Io8.l composición & la adición de nueos metalesno*les tales como rutenio & rodio' (stos tienen los informes, aumentó lareactiidad de catalizadores para compuestos de tipo #GA' 1

3omo la gasolina profunda desulfuración consiste principalmentereacciones de compuestos de tipo #GA, comercialización eitosa denueos catalizadores con metales no*les podría tener un impactoimportante en la economía de la desulfuración de profundidad'!pciones de proceso2a reducción de azufre de la gasolina


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1' :asolina "idrotratamiento


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unidad de


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opera*ilidad' 55 (sto es principalmente de*ido a la operación derenoación continua del catalizador en condiciones de alta temperatura& presión'(n los reactores de leco percolador, ciertas características de dise?oson esenciales' #istri*uidores de @u+o maimizar el uso uniforme de

catalizador en la cama' (tracción >eacción al calor controla latemperatura de reacción'-ara profunda "#S de la gasolina, puesta en escena del reactor deidrotratamiento en dos lecos de catalizador con inter8cama deenfriamiento se aproeca de diferentes actiidades catalíticas'-or e+emplo, catalizador de 3o8Io es ecaz para compuestos de azufrede luz de idrodesulfuración, tales como mercaptanos & sulfuros & puedeser utilizado en el primer leco de reacción' 2a segunda cama podríausar catalizador reactia #GA como catalizador de Li8Io' -ara organizóreactores de idrotratamiento, goteo reactores de leco +o !$ sonpro*a*lemente preferían por)ue este tipo de reactores implican el

dise?o menos complicado'.demás de proporcionar más zonas de reacción durante más de uncatalizador, una me+or eciencia !menos de olumen de reactor$ sepueden lograr si el idrógeno está li*re de " 5 S & otros contaminantes'%tras reducciones en el olumen de catalizador re)uerido se puedelograr mediante el uso de un reactor de contra8corriente donde @u&e lacorriente de idrógeno acia arri*a, en contracorriente con la corrientede idrocar*uros' 2a presión parcial media de " 5 S en un sistema de@u+o de contador es menor )ue en el @u+o a faor de corriente'Segn los informes, los sistemas de @u+o contrario an resultado en unareducción de olumen de reactor 1081B para un o*+etio de "#S' 54

3omo rendimiento & desulfuración garantías son proporcionados por losproeedores de catalizador, caracterizaciones estratégicos decompuestos de azufre en la alimentación serán necesarios por losproeedores para aproecar la ma&or eciencia del sistema de puestaen escena'#eferencias

1' .ndari, IR, Ge*eani, "', & Stanislaus, .', Sulfur Aipo3ompuesto Lafta #istri*ución & :as %il fracciones de crudo deRuQait, 3om*usti*le 3iencia & Aecnología =nternacional, Jol' 1,LT 7, 1996, pp' 949861'

5' Uilson, ;U, Aecnología & %peraciones de la


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' 2etzsc, US, & .ston, .:, (l efecto de la materia prima en laproducción & la calidad del producto, de 3ra)ueo 3atalítico a&cauduri, AS Ganer+ee & :ar, >L, -arámetros cinéticos

de reacciones de idroprocesamiento en un reactor de @u+o,3iencia & Aecnología de com*usti*le =nternacional, ol' 15, Lo' 5,199, pp' 41844'

11' Sau, I', Larasiman, 3S2, & Jerma, >-, un modelo cinéticopara la idrodesulfuración, "idrotratamiento & idrocra)ueo defracciones del petróleo, editado por :<


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1' :range, -', & J.L".(>(L, V', idrotratamientocatalizadores, una ie+a istoria con nueos retos, 3atal&sis Aoda&, Jol' 46', 1997, pp' 47891'

16' pson, 22, & Scnait, IU, especicaciones de *a+o azufre

causan las renerías a mirar opciones de idrotratamiento, %:;,0 de diciem*re 1997'

17' >ocH, R2, I, -utman, "I, GaHsi, .S, & Som, I', 2adestilación catalítica para me+orar la calidad de gasolinaO -arte =,-etróleo Aecnología Wuarterl&, -rimaera 199'

1' -rocesos de >enación X9, -rocesamiento de idrocar*uros,noiem*re de 199'

19' .ntos, :;, Solari, G', & Ion)ue, >', "idroprocesamiento para

producir gasolina reformulada, (l -roceso de =S.2,idrotratamiento e idrocra)ueo de fracciones de petróleo, editadopor :< endimiento :asolina & 3alidad, -rocesamiento deidrocar*uros, noiem*re de 1995'

51' Scerzer, ;', & :ruia, .#, idrocra)ueo 3iencia & Aecnología,Iarcel #eHHer =nc', 1996'

55' Iorel, ', & Sie, SA, 3em' =ng' Science, ol' 9, Lo 5.,199, p' 059'

$l %utor


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Tek Sutikno es un ingeniero senior especialista proceso para

gasolina de ultra bajo azufre

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