Impacto social el comportamiento hidrodinámico de los equipos

En la actualidad, utilizamos y consumimos con más frecuencia de lo que imaginamos el petróleo y sus derivados. Si la fracción hidrocarbúrica está destinada a usarse como combustible para nuestro medio de transporte (automóviles, motocicletas, transportes público, transporte de carga, etc.) en la combustión resultará que cualquiera de los componentes sulfurados como anídrido sulfuroso (SO2) y anídrido sulfúrico (SO3), se transformarán en ácido sulfuroso (H2SO3) o ácido sulfúrico (H2SO4) que son gases no sólo corrosivos, y que son dañinos para el medio ambiente por formación de lluvia ácida. Es por ello por lo que es necesario eliminar tanto como sea posible el contenido de azufre de las fracciones hidrocarbúricas derivadas del petróleo bruto, tales como las fracciones de gasolina, combustible Diesel, gasóleos y similares. Lo anterior, se realiza mediante el proceso de hidrotratamiento de corrientes de petróleo, y más en concreto a partir de proceso de hidrodesulfuración (HDS), el cual permite remover contaminantes tales como azufre, nitrógeno, metales u oxígeno de las fracciones del petróleo, que de no ser removidos podrían tener efectos negativos sobre el equipo, los catalizadores y la calidad final del producto. Gracias al uso de hidrógeno también se pueden “romper” las pesadas moléculas de petróleo para obtener combustibles más livianos y de mayor valor comercial, este proceso conocido como “crackeo” con hidrógeno, no sólo mejora la calidad y el octanaje de los combustibles sino que también reduce las emisiones de gases contaminantes como dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y monóxido de carbono, que resultan del uso de combustibles en vehículos, aviones, ferrocarriles, barcos, plantas de gas, hornos residenciales e industriales, etc.

Por otra parte, el comportamiento hidrodinámico de los equipos donde se lleva a cabo el proceso de HDS, que son los reactores de lecho escurrido es muy complejo, debido a la intervención de muchos factores, entre los cuales se encuentra la posibilidad de un mojado incompleto del catalizador, múltiples morfologías de flujo, entre otros; afectando de manera directa la efectividad de la reacción, así como a la generación de un porcentaje de desperdicio de partículas catalíticas por su mal aprovechamiento durante la reacción debido a su bajo rendimiento y eficiencia, ocasionando pérdidas económicas muy importantes, y/o contaminación, con un análisis adecuado para mejorar el proceso de HDS y hacerlo más rentable. Además la hidrodesulfuración (HDS) catalítica de gasóleo ligero está sometida a mejoras continuas, debido a la creciente demanda del diesel y el incremento de las restricciones ambientales para reducir la emisión de gases contaminantes como dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y monóxido de carbono, que resultan del uso de combustibles en vehículos; por lo que la mejora de la eficiencia del proceso de HDS es una demanda cada vez más alta. Por lo tanto, la incorporación de estos efectos/fenómenos a través del análisis de las partículas catalíticas, permitirá generar los conocimientos necesarios para mejorar la eficiencia de este proceso.

Por lo anterior, este trabajo propone un método para determinar la distribución de las 2 fases presentes alrededor de los pellets catalíticos, mediante el análisis del comportamiento hidrodinámico de la reacción de hidrodesulfuración, para obtener la eficiencia de mojado sobre las partículas del catalizador a través de la definición de las características y dimensiones de la superficie cubierta por una película de líquido y gas, que nos permita comprender mejor el comportamiento de un reactor de lecho escurrido para éste proceso y mejorar así su eficiencia, rendimiento y rentabilidad y  evitar pérdidas económicas importantes para la industria petrolera y para los recursos Federales y Estatales destinados a la conservación del medio ambiente y la ecología en nuestro País.

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