Se utilizan dos procesos de combinación, la polimerización y la alquilación, para unir entre sí moléculas deficitarias en hidrógeno, denominadas oleofinas, recuperadas del craqueo térmico y catalítico, con el fin de crear materiales de mezcla de gasolinas de más valor.
Polimerización
La polimerización es el proceso que consiste en combinar dos o más moléculas orgánicas insaturadas para formar una sola, más pesada, con los mismos elementos y la misma proporción que en la molécula original. Convierte las oleofinas gaseosas, como el etileno, el propileno y el butileno convertidos por unidades de craqueo térmico y de líquidos, en moléculas más pesadas y complejas, de mayor índice de octano, como la nafta y las cargas petroquímicas. La carga de oleofinas se trata previamente para eliminar los compuestos de azufre y otros constituyentes sin valor, después se hace pasar sobre un catalizador fosforoso, generalmente un catalizador sólido o ácido fosfórico líquido, donde tiene lugar una reacción polimérica exotérmica. Para ello se requiere el empleo de agua refrigerante y la inyección de una carga fría en el reactor con el fin de controlar las temperaturas a distintas presiones. Se elimina el ácido de los líquidos mediante un lavado cáustico, se fraccionan los líquidos y se recicla el catalizador ácido. El vapor se fracciona para extraer los butanos y se neutraliza para eliminar trazas de ácido.
Si entra agua en contacto con el ácido fosfórico, por ejemplo durante el lavado con agua en las paradas, se producirá una intensa corrosión que acarreará la avería del equipo. La corrosión alcanza también a las tubuladuras, rehervidores, intercambiadoresde calor y otros puntos donde pueda depositarse ácido.
Existe riesgo de exposición a solución de lavado cáustico, al ácido fosfórico utilizado en el proceso o eliminado mediante lavado durante las revisiones generales,y al catalizador en polvo.Es posible que se produzca asimismo una reacción exotérmica incontrolada en caso de pérdida de agua refrigerante.
Alquilación
La alquilación combina las moléculas de las oleofinas producidas en el craqueo catalítico con las de isoparafinas para aumentar el volumen y octanaje de las mezclas de gasolina. Las oleofinas reaccionan con las isoparafinas en presencia de un catalizador muy activo, por lo general el ácido sulfúrico o ácido fluorhídrico para crear una molécula parafínica de cadena ramificada larga, denominada alquilado con excepcionales cualidades antidetonantes. A continuación, el alquilato se separa y se fracciona. Las temperaturas de reacción, relativamente bajas de 10C a 16C para el ácido sulfúrico, 27C a 0C para el ácido fluorhídrico y 0C para el cloruro de aluminio, se controlan y mantienen mediante refrigeración.
Procesos de rectificación
La reforma caralítica y la isomeración son procesos que organizan 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 produce hidrógeno adicional para utilizarlo en el proceso de hidrogenación.
Reforma catalítica
Los procesos de reforma catalítica convierten las naftas pesadas de bajo octanaje en hidrocarburos aromáticos para cargas químicas 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 generan continuamente el catalizador; algunas instalaciones regeneran todos los reactores de la corriente por turno, de uno en uno, para la regeneración del catalizador.
Isomeración
La isomeración convierte el n-butano,n-pentado y n-hexano en sus respectivas isoparafinas. Algunso de los componentes parafínicos normales de cadena recta de la nafta ligera de destilación ligera de destilación directa tienen un bajo índice de octano. Tales componentes se convierten en isómeros de cadena ramificada y alto octanaje reorganiado en los enlaces entre átomos,sin cambiar el número o la clase de átomos. La isomeración se asemeja a la reforma catalítica en que reorganiza las moléculas de hidrocarburo, pero solo convierte parafinas normales en isoparafinas. La isomerización utiliza un catalizador distinto al de la reforma catalítica
Los dos procesos de isomerización claramente diferenciados son el de butano 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.
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 en el primer reactor de isomerización, donde las parafinas, 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 el 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
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