ALKYLACIÓN

 

Es un proceso catalítico en el cual se combina una isoparafina (isobutano) y una olefina (butileno) para producir un compuesto de mayor peso molecular, llamado alkylato, que se encuentra dentro del rango de destilación de las naftas.

La Unidad de Alkylación está compuesta por dos secciones :

HYDRISOM (Hidroisomerización de butenos)

Tiene como objetivo la eliminación de compuestos contaminantes del catalizador HF y la isomerización del 1-buteno a 2-buteno para obtener una olefina alquilable a un compuesto de mayor valor octánico.

HF-ALKYLACIÓN (Reacción de alkylación)

Tiene como objetivo la alkylación catalítica de las isoparafinas y olefinas.

 

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO :

La sección de Hydrisom prepara la carga a procesar en la sección de HF-Alkylación. Elimina selectivamente los contaminantes del catalizador HF de la corriente de butanos, e isomeriza el 1-buteno a 2-buteno de manera de obtener un alkylato de un valor octánico de RON 3 puntos superior.

La corriente de butano proveniente de MTBE ingresa a un coalescedor para eliminar el agua que pueda arrastrar del proceso anterior.

Esta corriente se pone en contacto con hidrógeno e ingresa al reactor luego de pasar por un tren de intercambio destinado a levantar la temperatura de la mezcla hidrocarburo-hidrógeno a las condiciones de reacción.

En el reactor se producen las reacciones de saturación e isomerización de los butenos sobre un catalizador de alúmina impregnado en paladio.

El efluente del reactor ingresa a un stripper para despojar por la parte superior los componentes livianos (H2, metanol, dimetiléter) que consumen el ácido fluorhídrico utilizado en HF-Alkylación.

Reacciones Principales

Saturación de diolefinas : saturación de los compuestos diolefínicos a olefínicos. Las diolefinas consumen el ácido fluorhídrico utilizado como catalizador en HF-Alkylación

Isomerización de 1-buteno a 2-buteno : el alkylato producido por la alquilación del 2-buteno tiene un número octánico 3 puntos mayor al producido por la alquilación del 1-buteno

 

Saturación de buteno a normal-butano : esta reacción indeseada se produce cuando hay un exceso de hidrógeno en la reacción. Esta reacción no es deseable ya que disminuye la cantidad de compuestos alquilables

Efecto de los Contaminantes

Catalizador de Hydrisom

TIPO DE CATALIZADOR

Paladio (0,5% en peso) impregnado en alúmina

CARACTERÍSTICAS

Condiciones de operación moderadas

Altamente selectivo a la reacción de isomerización de 1-buteno

Alta conversión

CICLOS OPERATIVOS

Regeneración cada 6 meses para eliminar compuestos de azufre y acumulación de monóxido de carbono sobre los sitios activos.

Reactivación cada 2 años para eliminar compuestos de sodio y formación de carbón sobre los sitios activos.

 

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

En la sección de HF-Alkylación se produce la combinación de isobutano y buteno en presencia del catalizador ácido fluorhídrico para formar 2,2,4-trimetil octano y sus isómeros que constituyen una nafta 100% isoparafínica de alto valor de RON y MON y baja tensión de vapor.

La corriente de butano tratado de Hydrisom se pone en contacto con el isobutano proveniente de la Unidad de Gascon, el isobutano de la corriente de reciclo y el ácido fluorhídrico circulante de la línea de bajada del settler (stand-pipe).

 

La reacción entre los butilenos de la corriente de butano y el isobutano se produce inmediatamente en los dos reactores o risers y los productos ingresan a un recipiente separador o settler.

En el settler se produce la separación del hidrocarburo y el ácido que, debido a la diferencia de gravedad específica (0,95 vs. 0,88 de la mezcla), es inducido a circular por los stand-pipes hacia la zona de reacción

El hidrocarburo separado en la parte superior del settler, compuesto por propano, isobutano, alkylato y HF disuelto; es enviado a una torre fraccionadora de 90 platos para la rectificación de sus componentes.

El propano y el butano son enviados a producción luego de pasar por dos defluorinadores con alúmina activada y un tratador de hidróxido de potasio para eliminar cualquier traza de ácido que puedan contener.

El isobutano es recirculado nuevamente a la sección de reacción y el producto final, alkylato, es enviado a tanque de almacenamiento.

Reacción Principal

Obtención de 2,2,4-trimetil pentano

Relación isobutano olefina

Es necesario un exceso de isobutano de manera de asegurar que las reacciones se lleven a cabo completamente. El defecto de isobutano favorece las reacciones laterales dando como resultado un producto de menor calidad debido a la formación de compuestos pesados.

Temperatura de reacción

La formación del 2,2,4-trimetil pentano es favorecida por una baja temperatura de reacción. El aumento en la temperatura de reacción favorece la formación de isómeros de menor número octánico que dan como resultado un alkylato de menor calidad.

TIPO DE CATALIZADOR

Acido fluorhídrico anhidro.

CARACTERISTICAS:

Catalizador líquido.

Mayor densidad que la mezcla HC-catalizador.

Bajo punto ebullición.

Fácilmente regenerable

CONTAMINANTES:

Butadieno

Compuestos oxigenados

Compuestos de azufre

Agua

Variables Operativas vs. Calidad del Producto

 

 

HF-ALKYLACIÓN . Cargas y Producciones

Indicamos a continuación, Cargas y Producciones típicas de la Refinería Luján de Cuyo (RLC):

CARGA TOTAL

PRODUCCIONES

CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO