unidad iii hidrocraqueo

ProfProf :: Filiberto Filiberto Aponte Aponte

REFINACIREFINACIÓÓN DELN DEL

PETRPETRÓÓLEOLEO

HIDROCRAQUEOHIDROCRAQUEO

MATERIAL COMPLEMENTARIO VIIPROF. HUGO LUJANO


Es un proceso para convertir gasoleos pesados en destilados livianos(nafta, kerosene, diesel, etc.), así como bases lubricantes, utilizandoun catalizador de lecho fijo (en presencia de H2) bajo condicionesespecificas de temperatura, presión y velocidad espacial. Mediante laadición de hidrógeno, se promueve una reacción de craqueocontrolado de hidrocarburos pesados.

ObjetivoObjetivo

HIDROCRAQUEOHIDROCRAQUEO

CATALCATALÍÍTICOTICO

Temperatura +

Catalizador +

Hidrógeno •Hydrocraqueo dedestilados de vacío

•Hidrotratamiento de

residuos de vacío eHidroconversión

•Muy alta selectividad al

craqueo. Conversión completa

de la alimentación en

productos de muy alta calidad:

gasolina, kerosene, gasóleo

•Alto consumo de hidrógeno

por lo cual requiere de una

unidad para producirlo

•El catalizador requiere de una

carga muy pura: Proceso

apropiado para la conversión

de destilados de vacío

ObjetivoObjetivo

Ubicación en el esquema de refinaciónUbicación en el esquema de refinación

DIESEL

COQUE

GASOLINA

PRODUCTOSPROCESOS

HIDROTRATAMIENTO

HIDROCRAQUEO

CRAQUEOCATALÍTICO

REFORMACIÓN CAT.

ISOMERIZACIÓN C5/C6ISOMERIZACIÓN C4

ALQUILACIÓN

PLANTA DE GAS

COQUIFICACIÓN

DE

ST

. VA

CÍO

DE

ST

. AT

MO

SF

HIDRÓGENO

CRUDO


Ubicación en el esquema de refinaciónUbicación en el esquema de refinación

Alquilación

Alquilación o mezclas de gasolina

Hidrotratadora/Reformación catalítica

Gasoleos (VGO)

Propanos

Butanos

Nafta liviana

Nafta pesada

Kerosene

Gasoil

Mezcla de Gasolina

Almacenamiento

Mezcla de Diesel

Destiladora alvacio

Unidad deProducción de

H2

UnidadHidrocraqueo

Plantas Recuperadorasde Azufre

Gases ácidos

Alimentación Productos Destino

Gases Unidades de Amina Sistema de Gasde Refinería

H2

Residuo“ Depende de la Tecnología”

HIDROCRAQUEOHIDROCRAQUEO. Diagrama simplificado. Diagrama simplificado

Alimentación

Hidrógenofresco

Agua delavado

Agua delavado

Agua agria

GASES

GASÓLEO NOCONVERTIDO

PRODUCTOS

PRODUCTOS

PRODUCTOS

Química del ProcesoQuímica del ProcesoPrincipales reacciones en hidrotratamiento

HIDRÓGENOH2S

- Desulfuración

Química del ProcesoQuímica del Proceso

HIDRÓGENO

AMONÍACO

COMP. INTERMEDIO

- Desnitrificación


- Saturación de olefinas

- Saturación de aromáticos

HEXENO HEXANO

BENCENO CICLOHEXANO

Química del ProcesoQuímica del ProcesoPrincipales reacciones en hidrotratamiento

SATURACIÓN OLEFINAS

DESULFURIZACIÓNDESNITROGENACIÓN

SATURACIÓN AROMÁTICOS

VELOCIDAD DE REACCIÓN

CA

LOR

LIB

ER

AD

O

Química del ProcesoQuímica del ProcesoPrincipales reacciones en hidrocraqueo

CRAQUEO DECADENAS

PARAFÍNICAS

APERTURA DEANILLOS

Gas + GLP

FCC

Gasolinas

LCGO

HCGO +

LechadaCoque*

* se consume en el

proceso

Rendimientos Rendimientos vs FCCvs FCC

Gas + H2S

Hidrocraqueo

Gasolinas

Kerosene

GASOIL

Residuo


CATALIZADORESEl catalizador empleado en Hidrocraqueo es generalmente del tipo:• Ni-Mo , Co-Mo (Niquel, Molibdeno, Cobalto)• Ni-W (Niquel, Tugsteno)

Este catalizador se encuentra sobre un soporte de sílice/alúmina, el cual tiene lafunción ácida necesaria para promover las reacciones de hidrocraqueo. La relaciónsílice/alúmina es usada para controlar el grado de las reacciones de hidrocraqueo.

⇑⇑⇑⇑ Silice →→→→ ⇑⇑⇑⇑ Reacciones de Craqueo(hidroalquilación, hidroisomerización, hidrociclicación).

⇑⇑⇑⇑ Metales →→→→ ⇑⇑⇑⇑ Reacciones de Hidrotratamiento(desulfuración, desnitrificación, hidrogenación de olefinasy aromaticos).


Características Típicas-Tecnologías

• WABT (Temperatura promedio de Catalizador): 775°F

• LSHV (Velocidad Espacial): 0,7 - 2.0 h-1

• Presión Parcial de H2: 749psi

Variables de Operación

M-HDC LP-HDC HP-HDCPresión parcial de H2 (bar) 30-60 60-90 90-135 Consumo de H2 0.8 2.05 2.55Conversión (%) 20-40 50-55 70-100Ciclo Catalizador (años) 2 2 3Destino del Residuo FCC Steam Craker (Petroquímica) Base Lubricante



• LSHV (Velocidad Espacial): 0,7 - 2.0 h-1

VOLUMEN DECATALIZADOR

VOLUMEN DECATALIZADOR



• WABT (Temperatura promedio de Catalizador)

HORNO

REACTOR

FINCORRIDA


INICIOCORRIDA

DIAS EN SERVICIO

TE

MP

ER

AT

UR

A

FRACCIONADOR

PRODUCTOS

TEMPERATURA DEL REACTOR VS. VIDA CATALIZADOR

HORNO

REACTOR

FINCORRIDA


INICIOCORRIDA

DIAS EN SERVICIO

TE

MP

ER

AT

UR

A

FRACCIONADOR

PRODUCTOS





Calidad de la alimentación (gasoleos de vacío)

Contaminantes principales:

Nitrógeno: Alto contenido de N2 en la alimentación neutraliza la acidez en el

catalizador.

Rango de Destilación: Alto punto final acelera la desactivación del

catalizador, al requerir una mayor temperatura para mantener la

especificación en el producto.

Asfaltenos: Son contaminantes permanentes para el catalizador, de existir

en la alimentación pueden desactivarlo permanentemente.

Metales: Particularmente el arsénico, se depositan en los poros del

catalizador reduciendo su actividad.


Calidad de los productos

PRODUCTO PROPIEDAD M-HDC LP-HDC HP-HDC

Punto de Humo (mm) 20-21 27

Aromaticos (%v) <20 10

Naftalenos <1 <1

Azufre (ppm) 300/10 <40 <10

Indice de Cetano 45 55 65

Poliaromaticos (%p) <11 <6 <2

Azufre (ppm) 1000 <50 <30

Indice de Viscosidad - 100-110 125

JET FUEL

DIESEL

RESIDUO

-


PRODUCTO M-HDC LP-HDC HP-HDCLPG 0.67 1.67 4.8Nafta 2.09 14.17 23.78Jet Fuel - 32.65 45.07Diesel oil 26.71 30.29 31.6Residuo 72.31 32.13 11.03

Rendimiento volumétrico de productos (%v)Balance de Masa

unidad iii hidrocraqueo

Documents

dias en servicio

agua de lavado

volumen de

filiberto

temperatura

vida catalizador

velocidad

gasoil residuo