El efecto de la temperatura sobre la mezcla de hidrocarburos fue observado en las primeras destilaciones cuando se subía la temperatura hasta más de 400ºC. El efecto observado fue un aumento de gases, más productos ligeros, presencia de coque y una proporción importante de olefinas.

En un inicio se utilizó el craqueo térmico para conseguir gasolinas (comienzos del siglo XX). A partir de los años 50 la aparición del craqueo catalítico para la obtención de gasolinas hizo que se abandonara el craqueo térmico. Actualmente, se utilizan dos procesos de conversión térmicos para el tratamiento del residuo de vacío:

  • Visbreaking
  • Coquización
REACCIONES DE CRAQUEO TERMICO

En el año 1934, Rice propuso que las reacciones de craqueo térmico tienen lugar a través de un mecanismo de reacciones en cadena, en las que tienen un papel importante los radicales libres (grupos de átomos que tienen electrones  desapareados).

En 1960, Benson amplió esta teoría y propuso la simultaneidad de 3 tipos de reacciones:

-   Reacciones de iniciación de cadena

-   Reacciones de propagación de cadena

-   Reacciones de terminación de cadena

 

Reacciones de iniciación de cadena

Consisten en la formación de radicales libres que tiene lugar por una ruptura homolítica de enlaces C-C o C-H. La energía de enlace está relacionada con la probabilidad en la que ocurrirá la ruptura.

C-C : 79 cal/mol (Un carbono primario)

C-C : 75 cal/mol (Ambos carbonos secundarios)

C-C : 74 cal/mol (Un carbono terciario)

Los enlaces C-H  presentan mayor energía de enlace, (95, 89 y 85 cal/mol) según como sea el átomo de carbono.

Si en el artículo previo se hacía un análisis de la unidad de reformado catalítico en el presente se describen otras tres unidades:

  • Unidad de isomerización
  • Unidad de alquilación
  • Unidad de obtención de éteres

Como ya mencioné en un escrito anterior, algunas de las fracciones del crudo no tienen la estructura de hidrocarburos adecuada. Por ello, hay que transformar la estructura para que la fracción sea de una calidad adecuada. Entre los diferentes procesos para llegar al objetivo mencionado destacan los siguientes:

  • Isomerización
  • Alquilación
  • Obtención de éteres
  • Reformado catalítico

En este artículo me voy a centrar en este último y en los próximos continuaré con el análisis y descripción de los tres restantes.

UNIDAD DE REFORMADO CATALITICO

Objetivo

El objetivo de esta unidad es aumentar el índice de octanos de la nafta obtenida en la destilación de atmosférica. Esto se consigue mediante un proceso catalítico que realiza la transformación de los hidrocarburos presentes en aromáticos e isoparafinas. El catalizador más utilizado para llevar a cabo dicho proceso es un catalizador de platino (por lo que este proceso también se conoce como platforming).

Reacciones

Como ya he mencionado en el anterior párrafo, las reacciones principales en el reformado son reacciones de arometización e isomerización. Para llevar a cabo estas reacciones se utiliza un catalizador de función dual; el platino favorece las reacciones de deshidrogenación y la acidez favorece la isomerización. Dicho esto, el catalizador consiste en un soporte de zeolita (ácida) sobre la que se deposita el platino.

A continuación se muestran dos reacciones ejemplo de este proceso donde además se puede ver la variación de octanaje de un compuesto a otro:

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Hay que tener en consideración la posibilidad de que se den reacciones secundarias:

  • Hidrocraqueo de parafinas
  • Hidrodesalquilación

El crudo se transporta desde su punto de origen por vía marítima y se almacena en tanques, que son circulares y con techo flotante (para evitar la pérdida de gases). La refinería se suministra de varios crudos para de ese modo asegurarse el suministro y con ellos configurar la alimentación a la refinería.

EL DESALADO

Los crudos aparecen junto con agua salada en cantidades apreciables si bien es cierto que la mayor parte es eliminada en el campo petrolífero. Parte se decanta en los tanques de crudo y parte queda emulsionada en el crudo. Este agua es la responsable del contenido salino que presenta el crudo (cloruros de sodio y magnesio principalmente). Este contenido salino hay que eliminarlo por dos razones:

  1. Crea incrustaciones en los cambiadores de calor.
  2. La sal a alta temperatura se hidroliza produciendo cloruro de hidrogeno (el cual es muy corrosivo).

El desalado se realiza mediante extracción con agua en dos etapas con una eficacia de proceso que ronda el 90%, lo cual es suficiente:

  1. En la primera se crea una emulsión crudo-agua.
  2. En la segunda etapa se decantan para separar las dos fases (acuosa y orgánica). El agua también lleva arenas y arcillas por lo que se hace un tratamiento de aguas.

 

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