Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria Carrera de Ingeniería Química Cátedra de Refinación del Petróleo Nombre: Fecha: Ivonne Carolina Rivas Rea 16 de mayo de 2012 Craqueo térmico o viscorreducción La descomposición térmica de los hidrocarburos fue descubierta accidentalmente en 1861 en una pequeña refinería de New Jersey cuando se dejó desatendida la unidad batch para la destilación del crudo, la temperatura se incremento y ocasionó que los rompimiento de las moléculas del los fondos produciendo unas fracciones de gasolina liviana. En 1910 se desarrolla un proceso batch de cracking térmico, el cual trabajaba a una temperatura de 750°F y una presión entre 70 y 100 psig con tiempos de corrida de 48 horas. En 1925 se desarrolla el proceso continuo a una temperatura de 880 a 1100°F para incrementar los rendimientos de destilados livianos en el crudo. La viscorreducción es un proceso de craqueo por medio de temperatura que se aplica a los residuos de la destilación atmosférica o al vacío. La conversión alcanzada se limita de acuerdo a especificaciones para fuel oil marino o industrial y además por la formación de depósitos de coque en el equipo de intercambio de calor. Cuando se aplica a los residuos atmosféricos, su propósito es el producir la máxima cantidad de diesel y gasolina mientras que cuando se aplica a los residuos de vacío se pretende reducir la viscosidad al mínimo, con motivo de reducir la aplicación de solventes ligeros en la producción de fuel oil industrial. Los productos provenientes del craqueo térmico son inestables, olefínicos y con muy altas concentraciones de azufre y nitrógeno, por lo cual se deben someter a tratamientos purificadores antes de ser incorporados a los productos finales. Los destilados al vacío de los productos de la viscorreducción son enviados al FCC. En la figura 1 se puede observar la posición de las unidades de viscorreducción en el proceso de refinación. Las tabla 1, 2 y 3 muestran las características de los flujos de alimentación y de descarga de una unidad de viscorreducción alimentada desde la torre de destilación al vacío. Alimentación Corte TBP. Viscocidad a 100oC. % w. % w. C7.6 4500 . Nitrógeno. ppm NI + V.78 3500 290 23 13. %w. Alimentación a la unidad de viscorreducción de residuo de vacío.048 5.Figura 1. oC Gravedad específica Azufre. ppm Carbón conradson. Ubicación de la unidad de viscorreducción (visbreaking) en el proceso de refinación Tabla 1. mm2/s Heavy Arabian VR 538+ 1. Tabla 2. Producto H2S C1-C4 C5-80 80-150 150-350 350+ Total % w. La corriente de carga es bombeada por la bomba P-101 (Ver Figura 2) al intercambiador H-101A y 101B. mg/g Nitrógeno.1 ≈ 400000 2600 4100 0. Ni + V. Propiedad Corte TBP.68 0.45 82. Caracterización de los productos de la unidad de viscorreducción de residuo de vacío. Bromo g/100g MAV. % w. Las conexiones para la inyección de agua están a la entrada de los Gasolina Gasolina ligera pesada C5-80 80-150 0. mm2/s Índ. Carbón Conr.2 1. Azufre. a 100oC. Productos de la unidad de viscorreducción de residuo de vacío. ppm Índ. a 50oC.5 0. oC Gravedad SP. donde es calentada a 920oF.4 DIesel 150350 0. %w. mm2/s Visc.35 2. Cetano Cenizas.00 100.00 Tabla 3. El perfil de temperatura en el intercambiador es el que se muestra en la Figura 3. gradiente controlado. 0.065 6.35 1.60 1. de tipo caja con precalentador y serpentines de remojo.. Visc.1 20 300 42 Residuo 350+ 1.20 2. % w.40 12.25 28 350 85 20 5 70 12 25 .865 3. ppm Estabilidad (ASTM 1661) Descripción del proceso La alimentación a la unidad se da desde el resíduo de la unidad de destilación al vacío a 670oF.745 1. El intercambiador viscorreductor es de un solo paso. . Figura 2. no se inyecta agua.serpentines y. Durante la operación se forma coque en el tubo. Diagrama de flujo del proceso de viscorreducción. Normalmente solo funciona un intercambiador mientras el otro permanece en standby. El serpentín está diseñado para aproximadamente 133% de la caída total del tubo limpio. Se asume que la temperatura del tubo metálico alcanza un máximo de 1400oC durante la decoquización. Respecto a esto se hace circular una corriente permanente de aire para la descoquización. durante la operación normal. Gradiente de temperatura en la unidad de viscorreducción. Esta corriente es bombeada por P-105 y se une al efluente del intercambiador viscorreductor. El vapor entra y se produce flasheo que lo separa en gas. como ya se dijo anteriormente. la columna fraccionadora se mantiene a 650oF removiendo corrientes y enfriándolas con la alimentación fresca a la columna y un enfriador de aire. La corriente de gas oil es removida de la columna fraccionadora principal y pasa al despojador de gas oil V-102. con alrededor de 72 platos. El residuo de la columna fraccionadora es transferido por P-102 a la columna stripper de residuo V-107. La nafta inestable de V-104 fluye al estabilizador o a la columna debutanizadora V105. la cual remueve cualquier gas de C4 en el tope y estabiliza la nafta en el fondo. nafta craqueada y gas oil.Figura 3. El vapor que no condensa es enfriado en E-103 y se acumula en el tambor estabilizador de alimentación V104. El efluente del intercambiador esta alcanza los 750oF y se une con el gas oil craqueado que sale del stripper. con 26 platos. donde es despojado por medio de vapor a mediana presión para remover . Para minimizar la formación de coque en el fondo. Este efluente fluye hasta la columna fraccionadora principal V-101. El vapor de cabeza es condensado en el condensador E-105 y se acumula en el tambor de nafta inestable V-103. gasolina. el cual provee un reflujo al fraccionador principal. 2001. El producto despojado de esta torre es enfriado por los intercambiadores E112 y E-113 antes de ser enviado al almacenamiento. Refining Processes Handbook.com/2010/05/visbreaking. CORTINAGO P. Tabla 4. Marzo 2012 . Las variables importantes son la calidad de la alimentación.blogspot. ParísFrancia. Las condiciones operatorias de la unidad viscorreductora se muestran en la Tabla 4. Crude Oil Petroleum Products Process Flowsheets.. Bibliografía: PARKISH S.html. pp.gases livianos. Temperaturas bajas pueden producir un rendimiento pobre mientras que temperaturas altas producen la formación de coque. 190-196. 2008. Bourlington-USA.380-386. ELSEVIER. WAUKIER J.. 2003. pp. Condiciones operatorias de la unidad de viscorreducción. http://ingenieriapro. Ingeniería de Proceso Químicos. TECHNIP. la temperatura de craqueo y el tiempo de residencia en las tuberías.