Proceso de Alquilación

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H y n en el proceso de viscoreduccin

Qumica del Petrleo.

Dr. Rogelio Sotelo Boyas.

Grupo :5PM1Alumno: Zamora Prez EtelbertoALQUILACINOBJETIVO.Hacer reaccionar olefinas de bajo peso molecular con una isoparafina para dar isoparafinas de mayor peso molecular y obtener gasolinas con un elevado numero de octanaje.PROCESO DE ALQUILACIN

Isobutileno + isobutano

propileno + isobutano2,2,4-trimetilpentano (isooctano)

2,2-dimetilpentano (isoheptano)CATALIZADORES:Acido sulfrico(H2SO4)Acido fluorhidrico (HF)REACTOR PHILIPS PARA ALQUILACIN CON HF

Reactor Phillips de HFALQUILACIN DEL CIDO FLUORHDRICOEn el proceso Phillips, la carga de olefina e isobutano se seca y pasa a una unidad combinada de reaccin y decantacin. (1) REACTOR PHILIPS PARA ALQUILACIN CON HF

Reactor Phillips de HF1ALQUILACIN DEL CIDO FLUORHDRICOEl hidrocarburo procedente de la zona de decantacin (Sedimentador) se carga en el fraccionador principal. El producto de evaporacin de la seccin superior del fraccionador principal pasa a un despropanizador. (2)REACTOR PHILIPS PARA ALQUILACIN CON HF

Reactor Phillips de HF2ALQUILACIN DEL CIDO FLUORHDRICOEl propano, que contiene trazas de cido fluorhdrico (HF), pasa a una torre rectificadora de HF, y despus se desfluora catalticamente,se trata y se almacena. (3)El isobutano se extrae del fraccionador principal y se recicla en el reactor/decantador, y el alquilato se enva a un divisor. (4)REACTOR PHILIPS PARA ALQUILACIN CON HF

Reactor Phillips de HF43REACTOR PARA ALQUILACIN DE TIPO CONVENCIONAL(PARA H2SO4)

REACTOR PARA ALQUILACIN EN DISPOSICIN DE CASCADA (PARA H2SO4)

ALQUILACIN CON CIDO SULFRICOEn las unidades de alquilacin de cido sulfrico en cascada, , penetran en el reactor cargas de propileno, butileno e isobutano fresco, entre otras, y all entran en contacto con el catalizador de cido sulfrico. (1)El reactor est dividido en zonas; las olefinas se introducen en cada zona mediante distribuidores, y el cido sulfrico y los isobutanos circulan sobre deflectores de una zona a otra.(2) REACTOR PARA ALQUILACIN EN DISPOSICIN DE CASCADA (PARA H2SO4)

12SALIDA DE ISOBUTANOALQUILACIN CON CIDO SULFRICOEl calor dela reaccin se elimina por evaporacin del isobutano. El isobutano gaseoso se extrae de la parte superior del reactor, se enfra y se recicla, envindose una parte del mismo a la torre despropanizadora.(4)

REACTOR PARA ALQUILACIN EN DISPOSICIN DE CASCADA (PARA H2SO4)

REACTORALQUILADO4nC4ALQUILACIN CON CIDO SULFRICOEl residuo del reactor se decanta y el cido sulfrico se extrae del fondo del recipiente y se recicla. Se utilizan lavadores custicos o de agua para eliminar pequeas cantidades de cido de la corriente de proceso, que a continuacin pasa a una torre deisobutanizadora.(5) El isobutano obtenido en la seccin superior del debutanizador se recicla, y los restantes hidrocarburos se separan en una torre de redestilacin y/o se envan a la operacin de mezcla.(6)

REACTOR PARA ALQUILACIN EN DISPOSICIN DE CASCADA (PARA H2SO4)

56PRESINDebido a la presencia del catalizador y desde que las reacciones de alquilacion ya no dependen de una gran presion, el valor de esta ya no tiene efecto en el equilibrio de la reaccion, el nivel de presion debe ser solo el necesario para mantener los componentes en estado liquido.Generalmente para el caso del reactor de cascada somete a 5-15 psi de presin.TEMPERATURAH2SO4 (CIDO SULFURICO)

40 a 50 F con un mximo de 70 F y un mnimo de 30F (Es recomendable un rango de 35 a 45 F)

HF (CIDO FLUORHIDRICO)70 a 100 F

CATALIZADORESCIDO FLUORHDRICOPropiedades fsicasEstado de agregacinlquidoDensidad1.140 kg/m3; 1.14 g/cm3Masa molar20,01 g/molPunto de fusin190 K (-83,15 C)Punto de ebullicin293 K (19,85 C)

Propiedades qumicasAcidez (pKa)3,19Solubilidad en agua>70 g/100 ml agua (20 C, 293 K)

CATALIZADORESCIDO SULFRICO Propiedades fsicasFrmula semidesarrolladaH2SO4Estado de agregacinLquidoDensidad1800 kg/m3; 1.8 g/cm3Masa molar98,08 g/molPunto de fusin283 K (10 C)Punto de ebullicin610 K (337 C)

Propiedades qumicasAcidez (pKa)pKa1 = -6.62pKa2 = 1.99Solubilidad en aguaMiscibleTermoqumicafH0lquido-814 kJ/molS0lquido, 1 bar19 Jmol-1K-1

REACCIONES TERMODINMICA DEL PROCESOste proceso se lleva a cabo a bajas temperaturas y presiones relativamente bajas, debido a que es un proceso de unificacin, mediante el cul se crean enlaces covalentes, por tanto se libera energa, y de sta manera se requiere una baja temperatura para mejorar el rendimiento de la alquilacin.Otro aspecto a tener en cuenta es que las reacciones que se llevan a cabo son irreversibles, esto es, no se puede alcanzar una eficiencia de 100%; particularmente, para el caso que nos ocupa, se puede llegar a una conversin mxima de 80%. H n

Se favorece aCon cido sulfricoCon cido fluorhdrico124000 BTU por barril de isobutano reaccionado-1La temperatura de reaccin tiene mayor efecto Temperaturas bajas proporcionan altas calidades- Concentracin del cido del 93 al 95% con 1 a 2% de peso de agua y el resto de hidrocarburos diluyentesLa temperatura de reaccin tiene menos importanciaTemperaturas ms altas que con cido sulfrico-Concentracin del cido del 83 al 92% con menos de 1% de agua27