1. Ingeniería

10/18/14
CARACTERIZACIÓN DE ALGUNOS CRUDOS
Prof. Jose Delgado (ULA)
CARACTERIZACIÓN DE ALGUNOS CRUDOS
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REFINACIÓN DE ACUERDO AL TIPO DE CRUDO
DESINTEGRACIÓN
•  TÉRMICA
•  CATALÍTICA
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QUÍMICA DEL CRAQUEO TÉRMICO
PROCESOS CON RECHAZO DE CARBÓN.
ASPECTOS COMUNES
MECANISMO DE REACCION: cuando una fracción de crudo es sometida a
•  Operan a baja presión (0.05 a 2 MPa) y alta temperatura (430 a 850
°C).
•  Los productos (líquidos y gaseosos) de los procesos de craqueo de
fracciones pesadas son ricos en hidrocarburos aromáticos y olefinas.
•  Todos son ENDOTÉRMICOS.
•  El mecanismo de reacción, implica la formación de radicales libres.
•  Generalmente se aplican a residuos de vacío
tratamiento térmico, ocurren reacciones de craqueo condensación y polimerización,
por lo que resulta complejo representar este sistema de reacción en una sola
ecuación. Se ha planteado que el mecanismo involucrado es radicales libres.
CINETICA: las reacciones de craqueo térmico pueden suponerse con cinética de
primer orden. Suposición más exacta en las primeras etapas del proceso, cuando las
reacciones de polimerización y condensación han avanzado en menor grado.
CALOR DE REACCION: es mayor a medida que aumenta el punto de ebullición de
la alimentación. Las reacciones de craqueo son endotérmicas, y las reacciones
secundarias (polimerización y condensación) son exotérmicas.
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QUÍMICA DEL CRAQUEO TÉRMICO
QUÍMICA DEL CRAQUEO TÉRMICO
Mecanismo de reacción:
Mecanismo de reacción (continuación):
Iniciación
Propagación:
Isomerización y craqueo:
.
CH2-CH2
CH2-CH2-R
.
CH2
CH2-CH2-R
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+ R.
.
CH2-(CH2)3-CH3
+
.
CH3-CH2-CH-CH2-CH3
CH3-CH2 +H2C=CH-C2H5
Transferencia de hidrógeno:
+ CH2R .
H
R’
.
+ R.
R’
+ RH
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QUÍMICA DEL CRAQUEO TÉRMICO
Mecanismo de reacción (continuación):
Terminación:
.
R’
2 *
H
.
R’
R’
R’
R’
+ R.
+ RH
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TERMODINÁMICA DEL CRAQUEO TÉRMICO
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TERMODINÁMICA DEL CRAQUEO TÉRMICO
Reacción 3
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PROCESOS CON RECHAZO DE CARBÓN
Objetivos
 Conversión de residuales en productos destilados de mayor valor comercial y un
sub-producto sólido (coque).
 Preparación de cargas (gasóleos) a unidades de craqueo
catalítico.
 Producción de coques especiales para las industrias siderúrgica y del aluminio.
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PROCESOS CON RECHAZO DE CARBÓN
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COQUIZACIÓN RETARDADA
Generalidades
 Versión más severa de craqueo térmico
 Alimentación típica: fondos de vacío
 Productos: destilados y cierta cantidad de coque
 La cantidad de coque depende del CCR de la carga
 Existen dos mecanismos de formación de coque: A) precipitación de asfaltenos B)
polimerización y condensación de aromáticos
 Bajos costos de inversión y mantenimiento
 Bajos rendimientos de destilados
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COQUIZACIÓN RETARDADA
RENDIMIENTO DEL PROCESO
PRODUCTO
%PESO
DE-COQUIFICACIÓN
%VOLUMEN
GASES
10
-
LÍQUIDOS(C4/
975°F)
58
70
COQUE
32
-
CONDICIONES DE OPERACIÓN
CONDICIONES
- Temp. De salida del horno: 480-510
°C
-  Presión en el tambor de coquiz. :
20-60 psig
- Relación reciclo carga : 0.1-1
ELIMINACIÓN DE IMPUREZAS
- Desulfuración : 60%
- Desnitrogenación: 75%
- Desmetalización : 98%
USO DEL COQUE
- Combustible
-  Industria siderúrgica
-  Industria del grafito
COQUIFICACIÓN RETARDADA
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COQUIZACIÓN FLUIDA
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COQUIZACIÓN FLUIDA
COQUIFICACIÓN FLUIDA
RENDIMIENTO DEL PROCESO
PRODUCTO
Descripción del Proceso
  Alimentación es craqueada sobre la superficie de coque fluido caliente.
  Las reacciones producen coque y destilados.
  Gases y carga no convertida pasan a los ciclones y luego al depurador.
  El fondo del depurador es reciclado al reactor.
  El tope del depurador es enviado a fraccionamiento, compresión y
recuperación de livianos.
  La fuente de energía es el coque caliente proveniente del calentador.
  El coque frío retorna al calentador y es parcialmente quemado.
  El coque se mantiene fluidizado por el vapor de despojamiento y los vapores
%PESO
%VOLUMEN
GASES
10
-
LÍQUIDOS(C4/
975°F)
66
77
COQUE
24
-
CONDICIONES DE OPERACIÓN
CONDICIONES
- Temp. Del reactor: 500 – 550°C
- Tiempo de residencia : 15 - 20 seg
ELIMINACIÓN DE IMPUREZAS
- Desulfuración : 55%
- Desnitrogenación: 60%
- Desmetalización : 99%
USO DEL COQUE
- Combustible
-  Recuperación de metales
generados.
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FLEXICOKING
Flexicoquificacion
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FLEXICOKING
Generalidades
  Tecnología
 
- 1970’s
Basada en coquificación fluida.
Desintegración térmica severa.
  Incluye en su esquema de proceso un
gasificador de coque. (88-92% en peso
de Coque Gasificado)
  Mínima producción de coque (400
TM/D)
  FKAY - Amuay. Capacidad 64 MBPD.
(5 Unidades a nivel mundial).
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FLEXICOQUIFICACIÓN
FLEXICOQUIFICACIÓN (CONDICIONES DE OPERACIÓN)
Depurador
Descripción de proceso
Temperatura de cabecera, F 760
Reactor
  Alimentación es introducida, vaporizada, al reactor en donde es
calentada y craqueada con partículas de coque caliente.
Temperatura fase diluida, F 980
  Los vapores y cierta carga no craqueda pasan al depurador.
  El calor necesario es suministrado por coque proveniente del
calentador.
Presión fase diluida, psig 12
Temperatura lecho denso, F 965
Gasificador
Calentador
  En el depurador los gases son enfriados y el reciclo (lechada)
condensado.
  El producto de cabecera del depurador es enviado a la fraccionadora.
Temperatura fase diluida, F 1100
Temperatura fase diluida, F 1625
Presión fase diluida, psig 30,8
Presión fase diluida, psig 34
  El coque frío es enviado al calentador y de allí al gasificador.
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REACCIONES DE GASIFICACIÓN
Zona de Oxidación
INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN
EN LOS PROCESOS DE COQUIZACIÓN
•  A temperatura dada, el incremento del tiempo de residencia en el
reactor, incrementa la formación de coque
•  Altas temperaturas y cortos tiempos de residencia, disminuyen el
rendimiento del coque y favorece la producción de gases y
fracciones volátiles insaturadas
•  Temperaturas elevadas y largos tiempos de residencia, favorecen
el craqueo secundario, sin disminuir la producción de coque
•  Un incremento en la presión produce un aumento en el
rendimiento de coque
•  Los rendimientos de productos líquidos son más bajos en los
procesos tipo fluido, y menos insaturados.
Zona de Reducción
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