PROMOVE PROCESSOS DE CONVERSÃO

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2 1.1.Definição: 1. ALQUILAÇÃO CATALÍTICA Molécula Leve Energia Térmica ou catalisadores Molécula com massa molar pesada Catalisadores HF, H 2 SO 4 e AlCl 3. Catalisador HF: usado como referência no processo. Energia Térmica pressão (200 a 500 kg/cm 2 ) temperatura ( 500 C)

3 Catalisador adequado permite: pressão (1 a 14 kg/cm 2 ) temperatura (0 a 50 C) 1.2. Aplicação: Países que possuem uma disponibilidade razoável de GLP. Maior Proporção: Estados Unidos, Canadá e México. Menor Proporção: Europa Ocidental e Japão.

4 1.3. Descrição Geral: A unidade de alquilação possui duas seções principais: Seção de reação; Seção de recuperação dos reagentes/purificação do catalisador.

5 Figura 1: Fluxograma do processo alquilação catalítica.

6 Seção de Reação: Tratamento da carga de alimentação do reator. Correntes de olefinas e isobutano vasos que tenham dessecadores (sílica-gel e alumina ativada). A carga de alimentação deve ser totalmente desidratada. Devido a utilização do HF. Ajuste da proporção olefinas/isobutano na corrente que alimenta o reator fundo do vaso.

7 O reator possui um sistema de agitação maior contato dos reagente e o catalisador. Otimização das interações e criação de uma fase emulsão no sistema. As reações são exotérmicas controle da temperatura reacional. Sistema de refrigeração no topo do reator. Produtos obtidos: No topo: emulsão de hidrocarbonetos/catalisador que passa pelo tambor de decantação separação do ácido e hidrocarbonetos.

8 Os hidrocarbonetos são enviados seção de recuperação de reagente, enquanto que o ácido recircula ao reator. Parte do catalisador seção de purificação para retirada de resíduos ácidos (fluoretos de alquila). Quando desejamos um produto final com alto índice de octanagem, a concentração do reator fica entre 80 a 90%.

9 Seção de Recuperação: No interior do reator: é importante que ocorra as reações de dimerização e não a polimerização. Evitar polimerização excesso de isobutano em relação às olefinas. Os hidrocarbonetos que deixam o tambor são aquecido e enviados à torre deisobutanizadora. Remoção do isobutano e moléculas mais leves dos hidrocarbonetos alquilados.

10 O isobutano, após a condensação, é dividido em 2 correntes: Corrente 1: incorporada a carga fresca como reciclo. Corrente 2: direcionada a torre depropanizadora. O produto de fundo da torre depropanizadora se junta ao reciclo: No topo tem-se a retirada do C3. O restante é estocado para venda como GLP.

11 A concentração do ácido fluorídrico (HF) no reator deve ser elevada, para que a qualidade do alquilado não seja comprometida. O controle da concentração é realizado desviando parte do catalisado a uma torre de purificação do ácido. No topo: vapores de ácido puro (HF). No fundo: eliminação dos fluoretos de alquila por destilação.

12 1.4. Variáveis de Operação: O produto alquilado tem suas propriedades finais influenciadas por: Relação isobutano e olefinas; Temperatura de reação; Tempo de reação; Pressão de trabalho.

13 1.5. Gasolina obtida pela Alquilação: Tipo da carga de olefinas características do produto final. Rica em butenos: octanagem mais elevada. Rica em propenos: octanagem menor. O índice de octanagem pode variar de 92 a 100 dependendo das condições operacionais.

14 2.1 Definição PROMOVE PROCESSOS DE CONVERSÃO 2. REFORMA CATALÍTCA É um processo caracterizado por um rearranjo da estrutura molecular dos hidrocarbonetos sem alterar o numero de carbonos na molécula. Surgimento no início da segunda Guerra Mundial, tendo grande importância devido a geração de gasolina de alta octanagem e produção de tolueno para a fabricação de TNT. Nafta Processo Nafta de alta octanagem e aromáticos nobres

15 Catalisador constituído de Platina associada a um ou dois outros elementos de transição: Rênio, Ródio ou Germânio. Suportado em de alumina. Quantidade dos elementos citados na composição do catalisador baixa (1,0% em massa no máximo), devido ao preço desses metais, o custo do catalisador é extremamente alto. O sentido de obtenção dos produtos na reforma depende da origem do petróleo e da faixa de ebulição a que a nafta da carga foi submetida, sendo a faixa de destilação a principal característica. Produto Faixa de Destilação Benzeno 65 C 8 C Benzeno-Tolueno 65 C 110 C Benzeno-Tolueno-Xilenos 65 C 150 C Nafta de alta octanagem 60 C C

16 2.2 Descrição geral do processo O processo de reforma consiste em passar sobre um catalisador uma mistura de hidrocarbonetos e hidrogênio mantida à temperatura compreendida entre 470 C e 530 C e à pressão entre 10 e 40 kg/cm 2. A URC é caracterizada por três seções fundamentais: Seção de pré-tratamento Seção de reformação Seção de estabilização

17 2.2.1 Seção de Pré-tratamento A finalidade do pré-tratamento é a de proteger, o catalisador da seção de reforma, de impurezas presentes na carga da unidade tais como enxofre, nitrogênio, oxigênio, metais e olefinas. Estas impurezas contaminam o catalisador de reforma, reduzindo sua atividade e, em conseqüência, diminuindo o rendimento do reformado final. Um fator interessante é que o catalisador do prétratamento é muito mais barato que o catalisador de reformação.

18 2.2.2 Seção de Reformação Adição de gás rico em hidrogênio e segue uma rota de aquecimento em fornos e passagens através dos leitos catalíticos dos reatores, onde se desenvolvem as reações características do processo.

19 2.2.3 Seção de Estabilização Produtos de topo: combustível de baixa massa molar e uma corrente líquida (C 3, C 4 ) especificada como GLP. Produto de fundo: reformado catalítico.

20 2.3 Catalisadores empregados na URC Catalisadores de Platina custo muito alto Ocorre grande deposito de coque sobre o catalisador devido também a sua alta eficiência dentro do processo. Substituídos por catalisadores com menos platina ou ainda com a substituição deste metal por outro mais barato. Vida útil total de um catalisador é superior a 12 anos.