Qué se necesita para el craqueo catalítico
¿Qué es el craqueo?
El craqueo se refiere al proceso químico de convertir una muestra (principalmente compuestos de alto peso molecular) en varias otras sustancias (principalmente compuestos de bajo peso molecular) sólo mediante energía térmica. Esto se consigue utilizando alta presión y alta temperatura sin catalizador o utilizando menor temperatura y presión en presencia de un catalizador. El craqueo puede clasificarse en craqueo catalítico, craqueo térmico y craqueo al vapor.
En el proceso de producción petroquímica, el proceso de craqueo emplea temperaturas más altas (700 ℃ ~ 800 ℃, a veces incluso hasta 1000℃) para hacer que los hidrocarburos de cadena larga de los productos destilados del petróleo (incluido el gas de petróleo) se rompan en hidrocarburos de cadena corta como el etileno y el propileno.
¿Qué es el craqueo catalítico fluido?
El FCC es el proceso de craqueo catalítico más popular y uno de los procesos de conversión más importantes en las refinerías de petróleo para convertir las fracciones de hidrocarburos de alto punto de ebullición y alto peso molecular del petróleo (crudo) en gasolina, gases olefinas y otros productos derivados del petróleo.
La alimentación calentada se mezcla con el catalizador calentado y, a continuación, se inyecta en el reactor, donde el catalizador se mezcla libremente con la alimentación en forma fluida. A medida que la alimentación se agrieta, el coque se deposita en el catalizador, provocando su desactivación gradual. El producto craqueado se extrae por la parte superior del reactor y se envía al fraccionador. El catalizador desactivado se extrae de la parte inferior del reactor y se envía al regenerador, donde se quema el coque inyectando calor y aire. A continuación, el catalizador limpio (regenerado) se devuelve al reactor y se repite el ciclo.
El catalizador se desplaza por los bucles del reactor y del regenerador a velocidades muy altas en cuestión de segundos, por lo que muchas superficies internas del bucle del catalizador deben estar recubiertas de cerámica para evitar la corrosión. El calor procedente de la combustión del coque sobre el catalizador en el regenerador proporciona la mayor parte del calor necesario para las reacciones de separación que tienen lugar en el reactor, y la unidad debe estar equilibrada térmicamente entre el reactor y el regenerador. La combustión del coque del catalizador en el regenerador produce una mezcla de monóxido de carbono y dióxido de carbono y algo de SOx. Esta corriente de gas pasa por una caldera de CO y un compresor de gas de recuperación para recuperar parte de la energía, después se retiran los finos del catalizador y se ventean a la atmósfera, por lo que el FCC es el principal emisor de CO2 de una refinería.
¿Qué es el catalizador utilizado en el craqueo catalítico?
El craqueo moderno utiliza zeolitas como catalizadores. Se trata de aluminosilicatos complejos, grandes redes de átomos de aluminio, silicio y oxígeno cargados negativamente. Por supuesto, están relacionados con iones positivos como los de sodio.
tiene dos sitios de electrones que pueden eliminar el hidrógeno de los alcanos y unirlo al carbono. Esto confiere a los átomos de carbono una carga positiva. Los iones de este tipo se denominan iones de carbono (o carbocationes). La recombinación de éstos da lugar a diversos productos de la reacción.
Los craqueadores catalíticos se dividen en tres tipos básicos: de lecho fluidizado, de lecho móvil y de lecho fijo. El nombre del tipo describe el lecho de catalizador utilizado. En una unidad FCC, el catalizador es un polvo finamente dividido. Cuando el catalizador se fluidiza o se "esponja" con aire o vapor de hidrocarburos, se comporta como un fluido y puede moverse a través de tuberías y válvulas. En un craqueador catalítico de lecho móvil, el catalizador se presenta en forma de perlas o gránulos. Se necesita un dispositivo mecánico para mover el catalizador de una parte a otra del proceso. En las plantas más nuevas, el aire (aire de elevación) o los gases de combustión de la regeneración del catalizador se utilizan para mover los catalizadores de un lugar a otro. En el FCC y el craqueo en lecho móvil, el catalizador se regenera en una zona separada de la reacción. El catalizador debe trasladarse del reactor a la zona de regeneración de alguna manera. En un diseño de lecho fijo, el catalizador no se mueve. El aparato consiste en una serie de recipientes reactores que contienen lechos de catalizador. Algunos de estos reactores producirán hidrocarburos craqueados en línea, mientras que otros regenerarán el catalizador fuera de línea.
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