Alquilacion

ALQUILACIÓN

Presentado a: Realizado por: Prof.

VII SEMESTRE ING. PETROQUÍMICA.

SECCIÓN: I-001- NOCTURNO.

INTRODUCCIÓN

En los primeros tiempos del refino del petróleo, en los años 20 y 30 del siglo pasado, la mayoría de los componentes de mezcla de gasolinas estaban compuestos por materiales obtenidos directamente de la unidad de destilación de crudo. Las refinerías eran esencialmente calderas de petróleo bastante sencillas. Las primeras unidades de conversión eran poco complicadas y estaban orientadas al cambio térmico de naftas obtenidas directamente para producir componentes de mezcla de mayor octanaje para una mayor calidad del producto.

La adición de un grupo alquilo a cualquier compuesto es una reacción de alquilación, pero en la terminología de refino de petróleo el término de alquilación se emplea para la reacción de olefinas de bajo peso molecular con una isoparafina, para dar isoparafinas de mayor peso molecular. Aunque la alquilacion puede tener lugar a altas temperaturas y presiones en ausencia de catalizador, los únicos procesos de importancia comercial trabajan a baja temperatura en presencia de ácido sulfúrico o bien de ácido fluorhídrico.

DPF de alquilación con HF

Donde:

R: Reactor.

S: Tanque.

AR: Regenerador de ácido.

I: Torre de agotamiento de i-C4.

KT: Tratamiento con KOH.

HS: Torre de agotamiento de HF.

AT: Tratamiento con alúmina.

Proceso de Alquilación con HF (Ácido Fluorhídrico)

La alimentación o carga de olefina se mezcla con el reciclo de isobutano y se alimenta al reactor (R), adecuadamente refrigerado. Los productos de reacción se dirigen a un tanque (S), donde por fondo se separa parte del ácido. Esta corriente puede ser devuelta directamente al reactor o, de ser necesario, enviada al regenerador ácido para su tratamiento. Del regenerador se obtiene una corriente por fondo de productos pesados (polímero) que se envía a neutralización y otra por cabeza (ácido regenerado), que se une a la corriente de cabeza de la columna de agotamiento de isobutano (I).

La corriente que sale por la cabeza del tanque (S) es enviado como alimentación a la columna de agotamiento de isobutano (I), a la cual es alimentada también por una corriente fresca de iC4 saturados. Por el fondo de la columna (I) se obtiene el alquilato, que una vez neutralizado con hidróxido de potasio (KOH) para luego ser almacenado. En esta misma columna se separa también una corriente de isobutano, que es reciclada al reactor (R) y otra de n-butano, que tras ser neutralizada sale de la unidad. Por último, por cabeza se obtiene una corriente formada por el ácido no separado previamente y diversos hidrocarburos ligeros. Esta corriente se envía a un separador donde se separa la mayor parte del ácido, que es reciclado al reactor (R). Del resto de productos parte se devuelve a la columna (I) y parte se envía a una columna de agotamiento de ácido (HS). En esta columna se recupera todo el ácido por la parte superior que es enviado al decantador. Por el fondo de esta se obtiene una mezcla de hidrocarburos ligeros que tras ser desecados y neutralizados se mandan a una depropanizadora para su posterior purificación.

Reacción química:

DPF de alquilación con H2SO4

Proceso de Alquilacion con H2SO4

La alimentación del iso-butano y el catalizador (ácido sulfúrico) entra en la primera etapa del reactor, ya que este proceso emplea un reactor en cascada de múltiples etapas con mezcladores en cada una de sus etapas, para conseguir una interfase lo suficientemente grande para que pueda producirse la reacción química. Luego pasa a las etapas siguientes, cada etapa es alimentada con olefina, que se inyecta en cantidades iguales en cada una de ellas. La temperatura en el reactor es controlada cuando se vaporiza una parte de la fase de hidrocarburo en cada etapa. Las etapas del reactor trabajan a presiones adecuadas para mantener la temperatura a un nivel deseado. Los gases desprendidos de esta reacción son básicamente propano e iso-butano. Estos gases se comprimen y se licúan y una parte de este líquido se vaporiza en un economizador para enfriar el alimento olefínico antes de ser enviado al reactor. El ácido sulfúrico se extrae del fondo del reactor para recicularlo nuevamente con la alimentación de iso-butano. Se utilizan lavadores caustico para la eliminación de pequeñas cantidades de ácido de la corriente de proceso, que a continuación pasa a una torre deisobutanizadora. El

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