Cinética Y Cambios Estructurales En El Craqueo térmico De Fondos De Vacío

Investigación de la cinética y cambios estructurales en el craqueo térmico de fondos de vacío

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1. PLANTEAMIENTO Y JUSTIFICACION 3

2. HIPOTESIS 7

3. OBJETIVOS 8

3.1. OBJETIVO GENERAL 8

3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 8

4. ESTADO DEL ARTE 9

4.1. CARACTERIZACIÓN POR RMN 9

4.2. PROCESO DE CRAQUEO TERMICO 12

4.3. CINETICA DE LAS REACCIONES 13

5. METODOLOGIA EXPERIMENTAL 17

5.1. PROCESO DE CRAQUEO TERMICO 17

5.2. CARACTERIZACION DE CARGAS Y PRODUCTOS 17

5.3. CARACTERIZACIÓN POR ESPECTROSCOPIA RMN 18

6. RESULTADOS Y DISCUSION 19

6.1. CARACTERIZACION POR ESPECTROSCOPIA RMN 19

6.2. DISTRIBUCION DEL RENDIMIENTO DE PRODUCTOS 22

6.3. MODELO CINETICO 24

7. CONCLUSIONES 29

8. BIBLIOGRAFIA 30

1. PLANTEAMIENTO Y JUSTIFICACION.

Con la constante disminución de las reservas de crudos livianos las refinerías se han visto obligadas a reformular sus procesos con nuevas dietas con base en crudos pesados y extrapesados, con la que se proyecta un alto incremento de fondos atmosféricos y de vacío1,2,3. Los fondos de vacío presentan desafíos en cuanto a su transporte y procesamiento, puesto que dicho cambio en sus características, afecta directamente al área de la refinación; siendo de suma importancia para una refinería moderna, la integración de nuevas y costosas unidades que sean adecuadas para el procesamiento de cargas de menor calidad.

Con la finalidad de aprovechar al máximo los fondos de vacío, muchas industrias del petróleo han venido implementando nuevos estudios y herramientas para mejorar los procesos convencionales que utilizan esta carga como es el proceso de desasfaltado. En este proceso es posible remover del aceite desmetalizado los asfaltenos y los agentes contaminantes de las etapas posteriores etapas de refinación como azufre, oxigeno, nitrógeno y metales pesados. Sin embargo, posterior al proceso de desasfaltado en los últimos años, se han aplicado los procesos con sentido de importancia el catalítico fluidizado, el hidrocraqueo, la viscorreducción y el coquizado retardado entre otras4,5.

En la actualidad, las tecnologías de upgrading en el tratamiento de cargas no convencionales están encaminadas en gran medida a la conversión de fondos de vacío en destilados livianos y medios con alta relación de H/C por vía térmica o catalítica6,7.Con la consiguiente reducción de la viscosidad, contenido de asfaltenos, heteroatomos y metales; es posible reducir la severidad de refinación de estas cargas y generar beneficios adicionales con el incremento del volumen de producción a partir de petróleo pesado y extra pesado. Sin embargo, los cambios tecnológicos implican grandes mejoras de modernización8,9.

En desarrollo de nuevas tecnologías seguirán siendo tema de actualidad en las próximas décadas para la generación de procesos alternos para la refinación de las grandes reservas de crudos pesados y extrapesados. En la presente investigación se presenta el proceso de mejoramiento por craqueo térmico conocido como proceso Delayed Coking, siendo esta una tecnología que permite altas conversiones de los fondos de vacío obtenidos en refinería y permite obtener altos rendimientos de destilados sintéticos con bajo contenido de heteroatomos y metales 10, 11.

Todo proceso de cargas no convencionales produce sedimentos o residuos y el proceso de Delayed Coking no es un proceso ajeno a este problema. Con el propósito de disminuir al máximo la cantidad de sedimentos formados, en esta investigación se resalta la importancia de evaluar las fracciones y las familias de compuestos químicos del fondo de vacío que influyen en el rendimiento del proceso de Delayed Coking. Dado que dependiendo de la naturaleza de las fracciones de la carga es posible evaluar los cambios significativos en la composición química de los destilados y residuos formados. Varios autores consideran que durante los procesos craqueo térmico ocurren reacciones de hidrodesintegración y desalquilación de las moléculas aromáticas

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