Estudio de la actividad del catalizador circulante en la unidad de craqueo catalítico fluidizado (FCC) de la Refinería Estatal Esmeraldas (REE)

Abstract

En la industria del petróleo la unidad de craqueo catalítico fluidizado (FCCU) tiene como propósito incrementar el rendimiento en la producción de gasolinas así como mejorar la eficiencia en la transformación del crudo. La determinación de la actividad del catalizador que circula en una unidad de craqueo catalítico fluidizado es un parámetro de gran importancia, que permite evaluar el comportamiento del catalizador. Además es de ayuda para cuantificar la cantidad de catalizador fresco que se debe adicionar en el proceso con el objeto de mantener la actividad en equilibrio. Siendo que la Refinería Estatal de Esmeraldas (REE) no dispone de la infraestructura necesaria para el proceso de selección y caracterización del comportamiento catalítico de manera confiable, la presente tesis propone el diseño y construcción de un equipo para prueba de catalizadores en lecho fluidizado (Testing Catalyst Equipment, TCE). El trabajo consiste en realizar las consideraciones teóricas de diseño para la fabricación de un reactor a nivel de laboratorio. Posteriormente, y tomando como base la experimentación de fluidización por eyección; se obtienen datos que permiten calcular las dimensiones reales del reactor. Adicionalmente, con el fin de encontrar un potencial catalizador para moléculas grandes, se sintetiza un sólido meso-poroso (MMP). Dicho material está formado a partir de una base de alumino-silicato amorfo, el cual se somete a un proceso de cristalización parcial de zeolita ZSM-5 con el objeto de aumentar su actividad. El método de síntesis utilizado es el hidrotermal, es decir, bajo presión autogenerada a partir de agua en un reactor cerrado. La actividad del catalizador de equilibrio de las tres muestras tomadas de la unidad FCC en la Refinería Estatal Esmeraldas evaluadas en el TCE indica una actividad de 81%, 79% y 78%. Entre tanto, el material MMP sintetizado como catalizador presenta una actividad del 64 %, con una composición gaseosa comparable a la obtenida con el catalizador comercial, suministrado por la Grace Davison Company, utilizado en refinería.