Caueo Catalítico

1.3 DESCRIPCIÓN DEL CATALIZADOR UTILIZADO EN UNIDADES DE CRAQUEO CATALÍTICO.

El catalizador es un compuesto químico capaz de acelerar o retardar la velocidad con que se lleva a cabo una reacción química, y que al finalizar la misma, no ha sufrido ninguna transformación. El catalizador de craqueo fluidizado es un polvo fino y poroso compuesto de óxidos de silicio y aluminio, que acelera las reacciones químicas que se llevan a cabo. Otros elementos pueden estar presentes en muy pequeñas cantidades [3]. Cuando se airea con gas, el polvo adquiere la propiedad de parecer un fluido, lo que permite comportarse como un líquido. Esta propiedad hace, que el catalizador que circula entre el reactor, despojador y el regenerador tome el nombre de catalizador de craqueo fluidizado.

El catalizador fresco de craqueo fluidizado, es el catalizador tal como se fabrica y vende. El catalizador de equilibrio es el catalizador circulante en la unidad.

Como el nombre indica, el catalizador de equilibrio es el catalizador que ha alcanzado el equilibrio (estado estacionario) con el ambiente de la unidad.

Los catalizadores de craqueo catalítico están formados por partículas esféricas de un tamaño promedio de partícula que oscila entre 58-72 micrones.

Los componentes contenidos en los catalizadores de craqueo catalítico son la zeolita, arcilla, matriz y aglutinante. Cada componente mejora uno o más aspectos del comportamiento del catalizador.

La zeolita es el componente catalítico primario para el craqueo selectivo, proporciona alta actividad al catalizador, alta selectividad a la producción de gasolina y mejora la selectividad al coque.

La matriz es usada en el catalizador de craqueo fluidizado principalmente como un medio para craquear los componentes pesados provenientes en la alimentación a la unidad (altos puntos de ebullición) debido a sus grandes poros, a diferencia de las pequeñas aberturas de poro que presenta la zeolita.

La arcilla es un componente importante que sirve como un receptor y medio de transferencia de calor, así como para contrarrestar el efecto contaminante del sodio presente en la alimentación. La arcilla proporciona poca o ninguna actividad al catalizador, pero le da la fuerza mecánica y la densidad a la partícula para lograr sus óptimas propiedades de fluidización.

El aglutinante es la sustancia que mantiene unidos todos los componentes del catalizador. Algunos aglutinantes, como los polímeros de alúmina y los sistemas basados en arcilla, presentan cierta actividad al craqueo catalítico por lo que son añadidos para el craqueo de fondos. Todos los componentes proporcionan la capacidad calórica para la transferencia de calor entre el reactor y el regenerador.

Las principales propiedades físico–químicas del catalizador son:

Superficie Activa: es la superficie exterior de los poros. El catalizador fresco tiene una superficie activa de 300 – 500 m2/g y el catalizador de equilibrio de 130 – 150 m2/g. La superficie activa es uno de los factores que determina la actividad del catalizador, porque los centros activos están situados dentro de los poros.

Distribución de Partículas: Como se dijo anteriormente el catalizador está formado por partículas con diámetro diferente. Los finos de hasta 40 micrones de diámetro son necesarios para mantener la fluidización del catalizador dentro de la unidad. Como el catalizador se fractura durante la circulación entre los recipientes de la zona de reacción y parte se pierde por los ciclones, es necesario tener partículas grandes que puedan reemplazar a las finas. El catalizador fresco tiene aproximadamente de 16 a 18% en peso de finos, el de equilibrio circulando en la unidad generalmente tiene de 6 a 15% en peso. Cuando el contenido de finos del catalizador en equilibrio es menor que 2% puede haber problemas con la fluidización.

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