El craqueo es un proceso para convertir los hidrocarburos de cadena larga en hidrocarburos de cadena corta. De esta manera, los compuestos con un alto rango de ebullición pueden convertirse en compuestos con un rango de ebullición más bajo. Entre otras cosas, el craqueo se utiliza para obtener diesel y gasolina del petróleo crudo. Un propósito adicional es la desulfuración de las fracciones de petróleo. En las refinerías, el craqueo suele tener lugar después de la rectificación del petróleo crudo.
Las variantes del proceso de craqueo son el craqueo térmico, el craqueo catalítico, el hidrocraqueo y el craqueo con vapor.
Los parámetros que influyen en los productos y el rendimiento del craqueo son la temperatura, el tiempo de residencia, la presión y la cantidad de hidrocarburos individuales. A medida que la temperatura de reacción aumenta, se forman hidrocarburos más cortos y aumenta la velocidad de craqueo. La presión y la cantidad de hidrocarburos influyen en las reacciones que tienen lugar y, por lo tanto, en los productos del proceso. Un corto tiempo de residencia conduce a un aumento de la producción de olefinas.
Cuando la temperatura se eleva a más de 370 °C, los compuestos C-C y C-H de los hidrocarburos comienzan a disolverse. Los productos de fisión suelen ser más cortos que los materiales de partida. El coque se forma como un subproducto indeseable del craqueo térmico. Las variantes del proceso de craqueo térmico son, por ejemplo, el proceso de viscorrupción o el craqueo con vapor.
El craqueo al vapor es una variante frecuentemente utilizada del craqueo térmico. Tiene lugar a temperaturas entre 800 °C y 900 °C y un tiempo de residencia de entre 0,5 y 1 segundo. Así, el etileno y el propeno, por ejemplo, pueden extraerse de los hidrocarburos de cadena larga. Además, se produce un gran número de productos, incluido el metano. Hidrocraqueo
El hidrocraqueo es el proceso de división de los hidrocarburos mediante la adición de hidrógeno y el uso de un catalizador. Esto permite que los pasos del proceso de craqueo e hidrogenación se lleven a cabo en una sola unidad de proceso. Esto permite variar tanto la longitud de la cadena como la relación C/H. Una ventaja adicional del proceso es la posible separación del azufre a través de la formación de H2S. Los hidrocraqueadores suelen diseñarse en dos etapas para garantizar la máxima flexibilidad. Los parámetros típicos del proceso son temperaturas entre 350 y 450 °C y presiones entre 100 y 200 bares y un rendimiento de varias 100.000 toneladas por año. Una desventaja del hidrocraqueo es la fuente de hidrógeno requerida.
El craqueo catalítico se lleva a cabo usando catalizadores para reducir la temperatura de la reacción. Esto se asocia con un aumento del rendimiento de la gasolina y una mayor calidad del combustible. También previene la formación de coque a altas temperaturas y las reacciones pueden ser mejor controladas. Las zeolitas en forma de pequeñas cuentas se usan como catalizadores. Las variantes del proceso de craqueo catalítico incluyen el craqueo catalítico fluido (FCC) y el proceso de lecho móvil. Los craqueadores catalíticos suelen consistir en un reactor y un regenerador, en el que las partículas del catalizador se liberan del coque formado y se devuelven al reactor. En el reactor se alcanzan temperaturas de unos 500 °C.
Cracking
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