Visbreaking

La descomposición térmica de los hidrocarburos fue descubierta accidentalmente en 1861 en una pequeña refinería de New Jersey cuando se dejó desatendida la unidad batch para la destilación del crudo, la temperatura se incremento y ocasionó que los rompimiento de las moléculas del los fondos produciendo unas fracciones de gasolina liviana.

En 1910 se desarrolla un proceso batch de cracking térmico, el cual trabajaba a una temperatura de 750°F y una presión e ntre 70 y 100 psig con tiempos de corrida de 48 horas.

En 1925 se desarrolla el proceso continuo a una temperatura de 880 a 1100°F para incrementar los rendimientos de destilados livianos en el crudo.

El objetivo principal de este proceso es reducir la viscosidad de los residuos, el cual puede ser aplicado a los residuos atmosféricos o de vacío.

El proceso de viscorreducción es un proceso de conversión muy sencillo ; es la razón por la cual es muy atractivo debido a su bajo costo de inversión y su sencillez de operación, cuando los problemas de estabilidad están bien manejados.

Esta tecnología fue desarrollada en muchas refinerías porque las antiguas unidades de destilación atmosféricas fueron modernizadas y convertidas enviscoreductoras ; en otras refinerías porque el tiempo de amortización de tal inversión es corto.

En todos los casos, el proceso de viscoreducción se limita estrictamente a la conversión térmica suave, comparado con los otros principales procesos térmicos, como la coquización. Los futuros desarrollos de este proceso, dependerán de las tendencias en las especificaciones de los productos, especialmente del combustóleo.

Horno:

Toda la transformación tiene lugar en el horno.

La conversión ocurre a muy alta temperatura durante un intervalo de tiempo muy corto. El tiempo de residencia en la zona de reacción (T > 450 ºC) es aproximadamente un minuto.

La densidad de flujo de calor promedio a través de las paredes de los tubos está entre 25 y 30 kW/m3.h.

La película de fluido en los tubos está a una temperatura más alta que la temperatura promedio del fluido y el tiempo de residencia es relativamente largo, eso causa sobrecraqueo que tiende a distorsionar los rendimientos y a formar coque.

Descripción del Proceso:

A. Primera Sección:

Alimentación fresca es introducida en el tambor de alimentación.

A través de las bombas de carga, la brea es mezclada con condensado de alta presión, proveniente de la unidad de servicios, antes de entrar a la zona de convección del horno.

El efluente colectado del horno es dirigido hacia el soaker, operado en modo de flujo ascendente, en el cual las reacciones de craqueo adicionales esperadas se producen.

El efluente del soaker, bajo control de presión (aguas arriba de la válvula), pasa por una válvula de angulo purgada con GOA antes de alimentar la torre atmosférica.

El enfriamiento brusco (“quench”) puede hacerse con varios agentes, dependiendo de los requerimientos de la refinería: gasóleo, residuo viscoreducido y algunas veces crudo.

Un enfriamiento brusco eficiente a la salida de la zona de reacción permite impedir cualquier formación anormal de coque en los equipos aguas abajo.

B. Segunda Sección:

El efluente del soaker es primero mezclado con dos flujos, que sirven para enfríamiento brusco (quenchs), antes de entrar a la torre atmosférica.

El primer flujo es parte del gasóleo atmosférico, el segundo flujo es parte del residuo de vacío de la salida de la serie de intercambiadores.

La carga a la torre es despojada bajo control de flujo con una cantidad apropiada de vapor de media presión. Por encima de ella viene con un nuevo interno que es un dispositivo de 8 platos (4 platos de ducha y 4 platos de válvulas) en lugar de los antiguos platos de disco.

El fondo de la torre atmosférica viene con un nuevo interno que es un dispositivo de captación de coque y proporciona la alimentación a la torre de vacío bajo control de flujo.

C. Tercera Sección:

La torre de vacío es alimentada con el efluente de fondo de la torre atmosférica, mezclado con aceite pesado, para quench.

El residuo de vacío del fondo pasa por los filtros (en paralelo) y luego por las bombas existentes de fondos. En la descarga se divide en dos, una parte es enviada a los fondos de la torre como recirculación de las bombas para mantener un flujo mínimo y la otra parte es enviada a los
intercambiadores de vacío en serie en donde ceden calor al crudo.

Una parte del efluente de brea es utilizada para necesidades internas:

Una parte como brea quench a la entrada de la torre atmosférica, bajo control de flujo y/o cascada TC/FC.

Una segunda parte como quench de fondo de la torre de vacío, bajo control de temperatura, para minimizar la posible formación de coque en esta área ; esta bota de fondo viene también con un dispositivo de captación de coque (atrapa coque).

La parte principal del efluente de brea casco, es enviado como producto residuo de vacío a los enfriadores para la preparación de combustóleo.

El gas de la cima de la torre de vacío va al grupo de eyectores, trabajando con vapor de media presión y equipados con enfriadores de agua de donde los efluentes correspondientes se colectan dentro del tambor de acumulación /recepción.

El efluente de agua ácida es enviado al tambor de recolección de agua ácida: el fondo líquido va al tratamiento de aguas ácidas mientras que la fase vapor es enviada a la atmósfera.

La fase de hidrocarburos líquidos tambor acumulador se envía junto con el LGO al pool de gasóleos.