I.U.P SANTIAGO MARIÑO Ampliación Maracaibo Ing. Química Cátedra: Refinación de petróleo Alumna: Kaurina Morales

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MARACAIBO
INGENIERIA QUÍMICA
CÁTEDRA: REFINACIÓN DEL PETRÓLEO
ISOMERIZACION Y REFORMADO
CATALITICO
Presentado por:
Br. Kaurina Morales
CI: 25.816.028
Maracaibo, agosto de 2020

2. INTRODUCCIÓN
La reforma catalítica y la isomerización son procesos que reorganizan las
moléculas de hidrocarburos para obtener productos con diferentes características.
Después del craqueo algunas corrientes de gasolina, aunque tienen el tamaño
molecular correcto, requieren un proceso ulterior para mejorar su rendimiento, por
ser deficitarias en algunas cualidades, como el índice de octano o el contenido de
azufre. La reforma de hidrógeno (al vapor) produce hidrógeno adicional para
utilizarlo en el proceso de hidrogenación.
La reformación catalítica es un proceso químico utilizado en el refino del petróleo.
Es fundamental en la producción de gasolina. Su objetivo es aumentar el número
de octano de la nafta pesada obtenida en la destilación atmosférica del crudo.
Esto se consigue mediante la transformación de hidrocarburos parafínicos y
nafténicos en isoparafínicos y aromáticos. Estas reacciones producen también
hidrógeno, un subproducto valioso que se aprovecha en otros procesos de refino.
Por su parte, El proceso de isomerización de naftas livianas transforma la
estructura química de los hidrocarburos parafínicos (5 y 6 átomos de carbono de
cadena lineal), por sus isómeros correspondientes de cadena ramificada. Como
resultado se obtiene una nafta denominada isomerado.
El producto isomerado es una mezcla de pentanos y hexanos con un valor
octánico, obtenido a partir de una nafta. La carga de esta unidad la componen las
naftas livianas provenientes de las unidades de topping y Gascon (previamente
hidrotratada).
A continuación se describe en más detalle estos dos procesos anteriormente
emncionados.

3. INDICE
ISOMERIZACION Y REFORMADO CATALITICO
1. REFORMA CATALÍTICA
• DESCRIPCION DEL PROCESO
a) Hidrotratamiento de nafta.
b) Unidad de reformado.
c) Sección de estabilización y fraccionamiento.
• PLATFORMACIÓN
• REACCIONES QUE TIENEN LUGAR.
2. ISOMERIZACIÓN
• REACCIONES QUE TIENEN LUGAR
CONCLUSIONES
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

4. ISOMERIZACION Y REFORMADO CATALITICO
1. REFORMA CATALÍTICA
Los procesos de reforma catalítica convierten las naftas pesadas de bajo octanaje
en hidrocarburos aromáticos para cargas petroquímicas y componentes de
gasolina de alto índice de octano, que reciben el nombre de reformados, mediante
reorganización molecular o deshidrogenación. Dependiendo de la carga y de los
catalizadores, se producen reformados con concentraciones muy altas de tolueno,
benceno, xileno y otros aromáticos útiles para la mezcla de gasolinas y el
procesado petroquímico. El hidrógeno, un subproducto importante, se separa del
reformado para reciclarlo y utilizarlo en otros procesos. El producto resultante
depende de la temperatura y presión del reactor, el catalizador utilizado y la
velocidad de reciclaje del hidrógeno. Algunas unidades de reforma catalítica
trabajan a baja presión y otras a alta presión. Algunos sistemas de reforma
catalítica regeneran continuamente el catalizador; algunas instalaciones regeneran
todos los reactores durante las revisiones generales, y otras sacan los reactores
de la corriente por turno, de uno en uno, para la regeneración del catalizador.
Figura 1. Proceso de reforma catalítica
En la reforma catalítica, la carga de nafta se trata previamente con hidrógeno para
eliminar contaminantes tales como los compuestos de cloro, azufre y nitrógeno,
que podrían envenenar el catalizador. El producto se somete a vaporización
instantánea y se fracciona en unas torres, donde se eliminan el resto de gases y

5. contaminantes. La carga de nafta desulfurada se envía a la unidad de reforma
catalítica, donde se calienta hasta la evaporación y se hace pasar por un reactor
con un lecho estacionario de catalizador bimetálico o metálico que contiene una
pequeña cantidad de platino, molibdeno, renio u otros metales nobles. Las dos
reacciones primarias que tienen lugar son la producción de aromáticos de alto
índice de octano mediante extracción del hidrógeno de las moléculas de la carga
de partida, y la conversión de las parafinas normales en parafinas de cadena
ramificada o en isoparafinas.
Figura 2. Proceso y productos de la reforma catalítica.
 DESCRIPCION DEL PROCESO
Las unidades de reformado catalítico constan generalmente de tres secciones
fundamentales:
 Hidrotratamiento de nafta
 Reformado catalítico propiamente
 Estabilización y fraccionamiento

6. a) Hidrotratamiento de nafta.
Tiene como objetivo eliminar el azufre y nitrógeno de la nafta pesada. Es
imprescindible dado que son venenos para el catalizador de platino. La nafta
pesada se mezcla con hidrógeno. La unidad consta de depósito y bomba de
carga, tren de precalentamiento, horno, reactor en lecho fijo con catalizador sólido
tipo cobalto/molibdeno sobre alúmina. El efluente del reactor, una vez recuperada
parte de su energía en el tren de precalentamiento de la carga, se enfría en un
aerorrefrigerante y se envía al separador de alta presión (depende las base de
diseño puede ser uno o dos separadores de alta). De allí pasa a la columna de
stripping donde se eliminan por cabeza los gases producto de la reacción (H2S,
NH3, H2O). La nafta pesada desulfurada sale por el fondo de la columna de
stripping y es alimentada a la unidad de reformado propiamente dicha.
b) Unidad de reformado.
La nafta desulfurada se mezcla con una corriente de hidrógeno de reciclo y
después de ser precalentada en un tren de intercambio, pasa al horno de carga
donde vaporiza completamente. De allí entra en los reactores de reformado. Es un
proceso muy endotérmico, por lo que se lleva a cabo en varios reactores en serie
entre los que hay intercalados hornos de recalentamiento. En las unidades más
antiguas los reactores (tres o cuatro) son de lecho fijo. En este tipo de reactor el
catalizador se desactiva con el tiempo, debido a la formación de coque que se
deposita sobre los centros activos de platino y los bloquea. Por ello es necesario
parar la unidad cada dos o tres años para regenerarlo con la pérdida de
producción que ello supone.
En 1971 se introdujo la variante denominada CCR (Continuos Catalyst Reforming),
donde los reactores son de lecho móvil descendente, y que permite la
regeneración continua del catalizador de platino. Para ello se utiliza un reactor
adicional donde se produce la combustión del coque con aire. Además, dado que
el coque ya no es un problema, el CCR se diseña para trabajar a menos presión y
mayor temperatura, lo que permite obtener un producto con un número de octano
mayor que en el proceso original.
Después de los reactores el producto se enfría y depresiona para separar el
hidrógeno del producto líquido de la reacción.

7. c) Sección de estabilización y fraccionamiento.
El producto líquido se estabiliza en una columna dedicada al efecto, separándose
en ella el gas y gas licuado del petróleo (GLP) que salen por cabeza y el
reformado, que sale por fondo. Este reformado tiene un contenido en benceno
alto, en torno al 5%, por lo que es muy frecuente que se fraccione obteniéndose
un reformado ligero, un concentrado bencénico y un reformado pesado.
El benceno es un compuesto cancerígeno y que la legislación de la mayoría de los
países limita en la gasolina comercial. Por tanto el concentrado bencénico se
vende como materia prima petroquímica mientras que los reformados ligeros y
pesados son usados como componentes mayoritarios de la gasolina producida en
la refinería.
 PLATFORMACIÓN
Es otro proceso de reforma catalítica, en este la carga que no ha sido
hidrodesulfurada se combina con gas reciclado y se hace pasar primero sobre un
catalizador de bajo coste. Cualquier impureza remanente se convierte en ácido
sulfhídrico y amoníaco, y se elimina antes de que la corriente pase sobre el
catalizador de platino. El vapor rico en hidrógeno se recicla para inhibir reacciones
que podrían envenenar el catalizador. El producto de salida del reactor se separa
en reformado líquido, que se envía a una torre rectificadora, y gas, que se
comprime y recicla.
Se necesitan procedimientos operativos para controlar los puntos calientes
durante el arranque. Hay que actuar con cuidado para no romper o aplastar el
catalizador al cargar las cuentas, ya que el polvo menudo obturará las rejillas de la
unidad de reforma. Es preciso adoptar precauciones contra el polvo al regenerar o
sustituir el catalizador. Es posible que durante la regeneración del catalizador se
originen pequeñas emisiones de monóxido de carbono y ácido sulfhídrico.
Si se ha ensuciado el estabilizador en las unidades de reforma debido a la
formación de cloruro amónico y sales de hierro deberá considerarse la
conveniencia de un lavado con agua. En ocasiones se forma cloruro amónico en
los intercambiadores de calor de la unidad de tratamiento previo y origina
corrosión e incrustaciones. El cloruro de hidrógeno formado por hidrogenación de
compuestos de cloro puede formar ácidos o sales de cloruro amónico. En caso de

8. fugas o emanaciones existe riesgo de exposición a naftas alifáticas y aromáticas,
gas de proceso rico en hidrógeno, ácido sulfhídrico y benceno.
 REACCIONES QUE TIENEN LUGAR.
Figura 3. Reacciones de la reforma catalítica.
2. ISOMERIZACIÓN
La isomerización convierte el n-butano, n-pentano y n-hexano en sus respectivas
isoparafinas. Algunos de los componentes parafínicos normales de cadena recta
de la nafta ligera de destilación directa tienen un bajo índice de octano. Tales
componentes se convierten en isómeros de cadena ramificada y alto octanaje
reorganizando los enlaces entre átomos, sin cambiar el número o la clase de
átomos. La isomerización se asemeja a la reforma catalítica en que reorganiza las

9. moléculas de hidrocarburo, pero sólo convierte parafinas normales en
isoparafinas. La isomerización utiliza un catalizador distinto al de la reforma
catalítica.
Figura 4. Proceso de isomerización.
Los dos procesos de isomerización claramente diferenciados son el de butano (C4)
y el de pentano/hexano. (C5/C6).
La isomerización de butano (C4) produce materia prima para la alquilación. Un
proceso de baja temperatura utiliza un catalizador muy activo de cloruro de
aluminio o cloruro de hidrógeno sin calentadores caldeados para isomerizar n-
butano. La carga tratada y precalentada se añade a la corriente de reciclaje, se
mezcla con HCl y se hace pasar por el reactor.
Figura 5. Izomerización de C4.

10. La isomerización de pentano/hexano se utiliza para elevar el índice de octano
convirtiendo n-pentano y n-hexano. En un proceso normal de isomerización de
pentano/hexano, la carga desecada y desulfurada se mezcla con una pequeña
cantidad de cloruro orgánico e hidrógeno reciclado, y se calienta a la temperatura
del reactor. A continuación se hace pasar sobre un catalizador metálico soportado
(de contacto) en el primer reactor, donde se hidrogenan el benceno y las olefinas.
Seguidamente, el material pasa al reactor de isomerización, donde las parafinas
se isomerizan catalíticamente en isoparafinas, se enfrían y pasan a un separador.
El gas y el hidrógeno del separador, con hidrógeno de reposición, se reciclan. El
líquido se neutraliza con materiales alcalinos y se envía a una columna
rectificadora, donde el cloruro de hidrógeno se recupera y recicla.
Si la carga no está completamente seca y desulfurada, existe riesgo de formación
de ácido, con el consiguiente envenenamiento del catalizador y corrosión del
metal. No se debe permitir que entre agua o vapor en zonas donde haya cloruro
de hidrógeno. Es preciso adoptar precauciones para evitar que penetre HCl en las
alcantarillas y drenajes. Cuando se utiliza catalizador sólido hay riesgo de
exposición a isopentano y nafta alifática en fase de vapor y líquida, así como a gas
de proceso rico en hidrógeno, ácido clorhídrico y cloruro de hidrógeno, y también a
polvo.
 REACCIONES QUE TIENEN LUGAR

11. Figura 6. Reacciones del proceso de isomrización

12. CONCLUSIONES
 El reformado catalítico es el proceso de transformación de hidrocarburos
C7-C10 con bajo índice de octanos en aromáticos e iso-parafinas que tienen
alto índice de octanos.
 La unidad de reformado catalítico es una de las mayores unidades en la
línea de producción de gasolinas, puede llegar a producir hasta un 37% del
total de producción de gasolinas en refinería.
 La nafta procedente de la unidad de destilación tiene que pasar por un
hidrotratamiento para eliminar S, N y O antes de que se introduzca a la
unidad de reformado ya que pueden desactivar el catalizador.
 El proceso de reformado es endotérmico, por lo que requiere grandes
cantidades de energía.
 La isomerización es un proceso catalítico en el cual parafinas lineales (C6,
C5 y C4) de bajo número de octanos, en cadenas ramificadas con el mismo
número de carbonos pero con mayor número de octanos.
 Los rendimientos de la isomerización de la nafta ligera son generalmente
altos (> 97%).

13. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Petróleo y gas natural. Richard S. Kraus. Enciclopedia de seguridad y salud
en el trabajo. Capítulo 7.
 Aurora Garea Vázquez. Departamento de Ingenierías Química y
Biomolecular.
Enlace: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es_ES
 Es.wikipedia.org