Hidrodesulfurización de Naftas

Las plantas hidrodesulfuradoras se diseñan para procesar diferentes tipos de carga, que van desde nafta ligera hasta mezcla de gasóleos y aceites lubricantes.

A continuación se describen las dos etapas del proceso en forma general.

Sección de Reacción.

Esta sección es igual para todos los tipos de carga a procesar. La carga se bombea hacia el equipo de precalentamiento, previa mezcla con el hidrógeno recirculado del proceso y con el de reposición proveniente generalmente de una Planta Reformadora.

La corriente se precalienta con el efluente del reactor de hidrodesulfuración, para entrar posteriormente al calentador de carga al reactor con el objeto de alcanzar las condiciones necesarias de temperatura y vaporización, para llevar a cabo las reacciones de hidrodesulfuración en el reactor catalítico de lecho fijo. Dichas condiciones, así como la presión de operación del reactor, se seleccionan en función de las características de la carga a procesar.
 

El efluente del reactor se enfría parcialmente al intercambiar calor con la corriente de alimentación; y posteriormente puede existir un enfriamiento adicional, por medio del enfriador del efluente del reactor con el objeto de lograr la separación adecuada del hidrógeno en el tanque de separación de alta presión.
 

La fase gaseosa del tanque de alta presión, se alimenta a la succión del compresor de recirculación. En éste, se obtiene la presión requerida para mezclar el hidrógeno recirculado con el hidrógeno de reposición y la carga de alimentación.

La corriente líquida del tanque de alta presión, constituye la alimentación a la Sección de Fraccionamiento. El agua que contiene el efluente del reactor se elimina por medio de la pierna del tanque separador. A su vez, dicho tanque tiene una purga que elimina parcialmente los compuestos sulfurosos formados.

El punto de mezcla de la corriente de hidrógeno de reposición depende de las presiones de alimentación disponibles de hidrógeno en Límites de Batería.
 

El arreglo y número de los equipos de intercambio antes del reactor, dependerá de un balance económico que permita economizar energía, según se trate de cargas ligeras o pesadas. Podrá variar desde un tren de precalentamiento de carga del orden de 150 MMBtu/hr, en el caso de naftas ligeras, hasta el orden de 120 MMBtu/hr, para el caso de mezcla de gasóleos, en algunos otros casos se pueden agregar más cuerpos a los intercambiadores para tener una mejor recuperación de calor.

Sección de Fraccionamiento.

En esta sección se eliminan los residuos de azufre (gas ácido), que aún persisten en el efluente líquido del tanque separador de alta presión, además de separar los hidrocarburos ligeros de dicha corriente. El primer objetivo se logra por medio de vapor de agotamiento, el segundo mediante un fraccionamiento adicional que en ciertos casos puede utilizar dos columnas fraccionadoras o simplemente una.

Las tecnologías de hidrodesulfuración profunda de diesel manejan al igual que la hidrodesulfuración de destilados intermedios, la sección de reacción y la de separación y fraccionamiento. En la primera sección es en la que existen más diferencias entre las tecnologías disponibles ya que manejan una o dos etapas de reacción para satisfacer los requerimientos del porciento de hidrodesulfuración o adicionalmente la especificación actual de aromáticos empleando uno o dos catalizadores según sea el caso.

 

Existen diferencias en la técnica de eliminación del calor de reacción generado ya que algunos tecnólogos emplean hidrógeno de apagado, que regularmente se inyecta entre dos lechos de catalizador y otros tecnólogos emplean un interenfriador entre dos reactores. Otra diferencia entre las tecnologías de hidrotratamiento profundo es el empleo de un sistema de tratamiento del hidrógeno recirculado dentro del circuito de reacción con el fin de eliminar H2S, el hidrógeno de recirculación generalmente se obtienen de un separador de alta presión cuya alimentación es el efluente del reactor (o segunda etapa de reacción).

Los hidrocarburos que se obtienen de este separador, regularmente se alimentan a un segundo separador en donde se eliminan más hidrocarburos ligeros, el líquido de este separador se alimenta a una torre agotadora en la cual se obtiene por los domos un destilado vapor constituido por gases ligeros, una corriente de nafta como destilado líquido y por los fondos el diesel producto con las especificaciones de azufre y el contenido de aromáticos si es el caso.