ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y AGROINDUSTRIACARRERA DE INGENIERA QUMICAINTRODUCCIN A LA TECNOLOGA DEL PETRLEO Hidrotratamiento y desulfuracin

IntegrantesBermeo Viviana Flores DavidTupiza Mario

21.1. INTRODUCCINCalidades de combustible ms estrictas. La rentabilidad de una refinera actual esta dada por la gestin del gas y generacin de hidrgeno. Hidrotratamiento de productos de petrleo para mejorar los productos: cambios en la forma y tamao molecular. Los procesos de hidrogenacin son los principales procesos utilizados para la fabricacin de nafta y gasolina. El proceso utiliza el principio de que la presencia de hidrgeno durante una reaccin trmica de un material de alimentacin de petrleo determina muchas de las reacciones de formacin de coque y mejora los rendimientos de los componentes de bajo punto de ebullicin, tales como gasolina, queroseno, y combustible para aviones.Procesos de hidrogenacin para la conversin de fracciones de petrleo y productos derivados del petrleo se pueden clasificar como destructivos y no destructivos. Hidrogenacin destructiva (hidrogenlisis o hidrocraqueo) se caracteriza por la escisin de los enlaces carbono-carbono acompaados por la saturacin de hidrgeno de los fragmentos para producir productos de bajo punto de ebullicin. La eliminacin de heterotomos de fracciones del petrleo: (1) la reduccin, o eliminacin, de la corrosin durante el refinado, la manipulacin, o el uso de los diferentes productos (2) la produccin de productos que tienen un olor y especificacin aceptable (3) aumentar el rendimiento y la estabilidad de la gasolina (4) disminuir la formacin de humo en queroseno (5) reduccin del contenido de heterotomo en el aceite de combustible a un nivel que mejora las caractersticas de la quema y es ambientalmente aceptable.

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Figura 1. Produccin de gasolina. La eliminacin heterotomo, tal como se practica en varias refineras, puede tomar varias formas como la concentracin en residual durante la destilacin, la concentracin de coque durante la coquizacin o la eliminacin qumica (tratamiento de cido, custico, es decir, edulcorantes o procesos de acabado). Sin embargo, la eliminacin heterotomo partir de materias primas de petrleo es casi universalmente a cabo mediante la reaccin cataltica de hidrgeno con los constituyentes de materia prima. Sin embargo, hay ciertos otros procesos de refinera, que son adaptables a residuos y aceites pesados y que puede ser eficaz para reducir, pero no necesariamente eficaz para eliminar completamente, el contenido de heterotomo.Por lo tanto, el hidrotratamiento cataltico es un proceso de hidrogenacin utilizado para eliminar aproximadamente el 90% de los contaminantes tales como nitrgeno, azufre, oxgeno y metales a partir de fracciones de petrleo lquidos. Estos contaminantes, si no se elimina de las fracciones de petrleo a medida que viajan a travs de las unidades de procesamiento de refinera, pueden tener efectos perjudiciales sobre el equipo, los catalizadores, y la calidad del producto acabado. Tpicamente, el hidrotratamiento se realiza antes de los procesos tales como el reformado cataltico de modo que el catalizador no est contaminado por material de alimentacin sin tratar. El hidrotratamiento tambin se utiliza antes de craqueo cataltico para reducir el azufre y mejorar los rendimientos del producto, y para actualizar las fracciones de petrleo medianos destilados en queroseno terminado, combustible diesel y aceites combustibles de calefaccin. Adems, el hidrotratamiento convierte olefinas y aromticos a compuestos saturados.El hidrotratamiento (refiere vario como hidroprocesamiento para evitar cualquier confusin con aquellos procesos que se conocen como procesos de hidrotratamiento) es un proceso de refinado en el que la materia prima se trata con hidrgeno a temperatura y presin en la que hidrocraqueo (descomposicin trmica en presencia de hidrgeno) se reduce al mnimo. El objetivo habitual de hidrotratamiento es para hidrogenar las olefinas y de quitar heterotomos, tales como azufre, y para saturar compuestos aromticos y olefinas. Por otro lado, hidrocraqueo es un proceso en el que la descomposicin trmica es asistencias extensas y el hidrgeno en la eliminacin de los heterotomos as como la mitigacin de la formacin de coque que usualmente acompaa craqueo trmico de constituyentes polares de alto peso molecular.Las principales diferencias entre hidrotratamiento e hidrocraqueo son el tiempo en el que la materia prima se mantiene a la temperatura de reaccin y la extensin de la descomposicin de los componentes y los productos nonheteroatomo. Los lmites superiores de condiciones de hidrotratamiento pueden solaparse con los lmites inferiores de las condiciones de hidrocraqueo. Y donde las condiciones de reaccin se superponen, las materias primas a hidrotratar generalmente ser expuesto a la temperatura del reactor durante perodos ms cortos; por lo tanto, la razn por condiciones de hidrotratamiento pueden ser referidos como leve. Todo es relativo.

Figura 2. Los rangos de temperatura y de presin para procesos de refinera.

Figura 3. Conversin de materia prima a los lquidos por procesos de refinera.El hidrotratamiento (hidrogenacin no destructiva) se utiliza generalmente para el propsito de mejorar la calidad del producto sin alteracin apreciable de la gama de ebullicin. Se emplean las condiciones de procesamiento suaves de manera que son atacados slo los materiales ms inestables. As, los compuestos de nitrgeno, azufre y oxgeno se someten a hidrogenolisis para dividir a cabo amonaco, sulfuro de hidrgeno, y agua, respectivamente. Las olefinas se saturan, y compuestos inestables, tales como diolefinas, que podran conducir a la formacin de las encas o los materiales insolubles, se convierten en compuestos ms estables. Los metales pesados presentes en la materia prima tambin se eliminan por lo general durante el procesamiento de hidrgeno.Adems de hidrodesulfuracin e hidrodesnitrogenacin, ha permitido la separacin de aromticos, el alto contenido aromtico en el combustible disel ha sido reconocido tanto para bajar la calidad del combustible y para contribuir significativamente a la formacin de las emisiones no deseadas en los gases de escape. Existe una correlacin aproximada entre la calidad de los productos derivados del petrleo y su contenido de hidrgeno. Se da la circunstancia de que la gasolina de aviacin deseable, queroseno, combustible disel y aceite lubricante se componen de hidrocarburos que contienen altas proporciones de hidrgeno. Adems, por lo general es posible convertir olefinas y constituyentes de peso molecular superior a parafinas e hidrocarburos monocclicos por procesos de adicin de hidrgeno. Los tomos de azufre y de nitrgeno se convierten en sulfuro de hidrgeno y amonaco, pero un papel ms importante de la hidrogenacin es probablemente para hidrogenar los precursores de coque rpidamente y evitar su conversin a coque.Los catalizadores de hidrotratamiento son por lo general de cobalto, molibdeno o nquel, impregnados en una base de almina. Las condiciones de operacin de hidrotratamiento (1000-2000 psi de hidrgeno y alrededor de 370 C, 700 F). El hidrotratamiento emplea generalmente catalizadores de cobalto-molibdeno, que contienen aproximadamente 10% en peso de xido de molibdeno y