Craqueo Catalítico

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Ing. Ali Avila
Profesor Catedra Refinería del Petróleo
Diciembre del 2021
Craqueo Catalitico Fluidizado
Fluid Catalytic Cracking (FCC)

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Contenido
 Craqueo catalítico en lecho fluidizado
 Reacciones de craqueo, craqueo de parafinas, craqueo
de olefinas, craqueo de hidrocarburos nafténicos,
craqueo de hidrocarburos aromáticos
 Catalizadores de craqueo
 Variables de proceso
 Recuperación del calor

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Craqueo Termico y Craqueo Catalitico Fluidizado
El procedimiento original, todavía en uso, empleaba calor y
presión y se denomina “craqueo térmico” a una temperatura
de 850-810 °C
El “craqueo catalítico”, a una temperatura de 450-500 °C, el
cual utiliza un catalizador (sustancia que determina otros
cambios químicos sin modificarse ella misma)
En el tipo de craqueo FCC, la acción del catalizador (como
Al2O3 o SiO2) sumada a la del calor y la presión, favorece el
fraccionamiento en componentes más livianos y produce más y
mejor compuestos como resultado

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Proceso FCC dentro de una refinería

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Craqueo Catalitico Fluidizado
 El craqueo catalítico fluidizado (FCC) es un proceso en el cual
las moléculas de hidrocarburos de cadena larga se rompen en
moléculas más cortas. La diferencia respecto al hidrocraqueo
estriba en que en el proceso de FCC no hay adición de
hidrógeno
 El cracking catalítico (FCC) convierte principalmente gasóleo al
vacío de la unidad de destilación del crudo en material de
mezcla de gasolina y combustibles
 El catalizador reduce la severidad de las reacciones y elimina
la mayor parte de las reacciones secundarias, productores de
gas, coque y residuos pesados

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Alimentacion
La carga de la unidad de FCC esta fundamentalmente compuesta por :
Gas Oil pesado de Vacío
Gas Oil pesado de Coque
Gas Oil pesado de Topping
Productos

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Principales Reacciones del FCC

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Regenerador
Es la parte de la unidad donde se quema el carbón depositado sobre
el catalizador , posee un sistemas de distribución del aire necesario
para la combustión provisto por un compresor de aire
 Posee ciclones que separan los gases de la combustión del
catalizador arrastrado
 Están revestidos por material refractario que impiden la
erosión y protege a las paredes metálicas de la alta
temperatura.
 La temperatura de operación de 705 °C - 740 °C
 Estas unidades operan a combustión total (formación de CO2),
para lo cual se adiciona un promotor de combustión

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Craqueo Catalitico Fluidizado
El Proceso FCC
La sección reactor/regenerador
tiene una operación cíclica donde
las partículas de catalizador
circulan entre la zona de
reacción y la de regeneración
Los productos obtenidos en una
unidad FCC pasan a la parte
inferior de la fraccionadora
principal, donde circulan líquidos
enfriados o cortes de
combustibles en estado líquido

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Descripción del Proceso
1. El catalizador que circula por el riser se contacta con la carga que
es inyectada para iniciar el craqueo
2. El catalizador con los productos de la reacción continúan por el
riser y descargan en el recinto del Reactor de Craqueo, donde
caen las partículas de catalizador por pérdida de velocidad y
diferencia de densidad.
3. Los gases ingresan a los ciclones, que retienen las partículas de
catalizador arrastradas y luego son devueltas al lecho del Reactor
de Craqueo
4. Los gases ingresan en la zona flash de la fraccionadora
5. El catalizador desciende por el ST y recibe una inyección de vapor
que ingresa por la parte inferior para despojar los hidrocarburos
absorbidos sobre la gran superficie especifica del catalizador
6. A la salida del ST hay una válvula que regula la transferencia de
catalizador al Regenerador

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Esquema Basico de una planta FCC

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Catalizadores
Los catalizadores utilizados son productos sintéticos cristalinos ,
llamados zeolitas ó tamices moleculares , fabricados a base de
alumina y sílice (Al2O3 y SiO2)
La actividad catalítica se produce porque los centros activos de las
zeolitas son promotores de iones carbonios, responsables del inicio
de las reacciones de craqueo
Las características más importantes del catalizador son:
• Actividad
• Composición química
• Tamaño de las celdas de la zeolitas
• Area superficial de zeolitas y matriz.
• Propiedades texturales: como volumen poral ,densidad, etc.
• Granulometría

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Variables del proceso
El proceso de craqueo catalítico es un sistema de equilibrios. Para
que la unidad pueda ser operada en forma continua, deben
mantenerse tres balances :
1. Balance de carbón
2. Balance de calor
3. Balance de presión
La gran complejidad de la operación de estas unidades se debe
fundamentalmente a la estrecha interdependencia que posen las
variables del proceso, esta interdependencia hace casi imposible en
términos prácticos modificar una variable sin tener una inmediata
respuesta en el resto del sistema, estos efectos deben ser
manejados en forma continua

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Craqueo Catalitico Fluidizado
Balance de calor
El balance de carbón está íntimamente vinculado con el de calor ya
que es el que aporta el combustible que mantiene el balance de calor.
La única fuente de calor de la unidad es la combustión del coque
absorbido sobre el catalizador agotado
El calor generado por el quemado de coque deberá proveer el calor
necesario para los siguientes requerimientos :
• Elevar la temperatura de la carga y productos hasta la
temperatura del Reactor
• Satisfacer la endotermicidad de las reacciones de craqueo
• Compensar las perdidas del convertidor
• Elevar la temperatura del aire de combustión y transporte
hasta la temperatura de los efluentes del regenerador
• Producir la desorción de coque del catalizador agotado
• El calor perdido por radiación de las paredes del equipo

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Ing. Ali Avila
Profesor Catedra Refinería del Petróleo
Diciembre del 2021
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Fluid Catalytic Cracking (FCC)