Vanadio trampas para catalizadores de craqueo catalítico

Se describe una composicion catalitica util en el craqueo catalitico de hidrocarburos, que contiene al menos un agente causando la inactivacion del vanadio, que puede estar presente en los hidrocarburos como contaminante. Estos agentes obtienen inactivacion de vanadio sin perdida sustancial de la actividad catalitica y selectividad.

Objetivo de la invencion

Es un objetivo de la invencion proporcionar invenciones cataliticas composiciones con capacidad para procesar cargos con alto contenido de metales, especialmente vanadio para immovilizar dichos metales, sin perdida sustancial en su actividad catalitica y selectividad. Otro objetivo de esta invencion es proporcionar a las composiciones cataliticas previamente existestentes con aditivos o trampas para conservar el vanadio en medio del proceso de craqueo catalitico de hidrocarburos.

Descripcion de la invencion

Esta invencion especificamente esta relacionada con el uso de sustancias de supresion de actividad y trampas de metales para disminuir los efectos dañinos del vanadio y niquel en los catalizadores de craqueo catalitico. En general cuanto mayor sea el peso molecular promedio (MW) en el cargo, mayor sera el contenido de metales como el vanadio, niquel, hierro y cobre. En la industria petrolera es la tendencia mundial hacia someter a cataliticas craqueo cada vez mas pesados y contaminados cargos (MW)

El catalizador se compone se compone generalmente de particulas con diametros comprendidas entre 20 y 150 micras, con un diametro promedio de alrededor de 70 micras. Se compone de un zeolita (aluminio silicato cristalino), generalmente del tipo Y enraizado en una matriz de silice y alumina como los principales componentes. La zeolita, que es la parte mas reactiva del catalizador, esta obligado a ser envenenado y hecho inactivo por el vanadio que contamina el cargo.

En el proceso de craqueo catalitico, el catalizador fluye ciclicamente entre el reactor y el generador, en cada ciclo el catalizador lleva un retraso de unos pocos segundos en el reactor y de cerca de 7 a 15 minutos en el regenerador (dependiendo de su diseño). La reaccion tiene lugar cuando el catalizador caliente desde el generador se encuentra con la carga, en el elevador de base, a una temperatura de fusion que puede variar entre 500-560 degree.C. los productos de reaccion, la carga que no reacciono y el catalizador gastado (catalizador con coque) son trasladados hacia los ciclones de reactor donde se extrae el catalizador de los hidrocarburos. Antes de transmitir el catalizador gastado al regenerador, se pasa a traves del stripper donde, por medio de una corriente de vapor de agua, se libera el hidrocarburo atrapado en los poros del catalizador. El catalizador de emision de stripper se mueve hacia el regenerador donde se encuentra el coque que en la presencia de aire se convirtio a oxidado. El calor que se evoluciuono a partir de esta combustion es sufuciente para aumentar la temperatura regeneradora hasta la orden de entre 650-790 degree .C. el catalizador caliente se transfiere al reactor donde se inicia un nuevo ciclo.

Entre los metales presentes en el petroleo, el vanadio y niquel son los mas perjudiciales y su concentracion en el catalizador de equilibrio (el catalizador que se mueve en el inventario de la unidad comercial) es necesario añadir diariamente una cantidad de catalizador fresco. Es bien sabido que el vanadio, incluso en concentraciones debiles, tiene un efecto sobre la actividad de catalizador y selectividad desactivar la Zeolita y promover la produccion de coque y de hidrogeno a expensas de valiosos productos como la gasolina.

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Vanadio: tratamiento de combustibles residuales

Vanadio: tratamiento de combustibles residuales

El vanadio es un metal traza solubles en aceite se encuentra en todos los aceites combustibles que forman cenizas.Junto con el sodio , no se puede eliminar en el proceso de refinación y tiene un efecto corrosivo cuando se quema a altas temperaturas , lo que contribuye ala formación de escoria. una serie de estrategias se han desarrollado para mitigar estos problemas,incluyendo los tratamientos de combustibles para reducir el potencial corrosivo del vanadio es mediante la unión con el magnesio,lo que reduce la acumulación de incrustaciones de sal.

¿cuanto?

función de la evolución gaviota tridactila,un proveedor de servicios de vigilancia y ñas pruebas ,incluido el combustible y el análisis de aceites lubricantes (ver kittiwake.com),los niveles de vanadio en los combustibles residuales dependen principalmente de la fuente petroleo crudo ,con los de Venezuela y México tienen los niveles mas altos. Aunque la mayoría de los combustibles residuales con niveles de vanadio de menos de 150mg/kg,el nivel real también esta relacionado con el efecto de la concentración de la refinería de los procesos utilizados en la producción del residuo.Algunos combustibles tienen un nivel de vanadio superior a 400mg/kg.

El problema de la corrosión

la corrosión de alta temperatura y la suciedad se puede atribuir al vanadio y sodio en el combustible.Durante la combustión, de estos elementos se oxidan y forman sales de fusión semiliquidos y de bajo (pentoxido de vanadio),que se adhiere alas válvulas de escape y de turbocompresores.En la practica,el grado de corrosión en caliente y la suciedad se mantiene generalmente en un nivel aceptable atravez de un control de temperatura,una solución operativa ,y la selección de materiales.

Tratamientos

Ademas,los aditivos de combustible se han desarrollado para controlar la formación de estas sales.el pentoxido de vanadio tiene un punto de fusión de 670°C y es corrosivo en estado liquido. Óxidos de magnesio/vanadio tiene altos puntos de fusion,a mas de 1.100°C.Asi que una estrategia de tratamiento consiste en añadir magnesio de tal forma que se una con el vanadio,y que los resultados durante el proceso de combustión en una ceniza sea relativamente inofensivo.

Industrias Afectadas

las industrias que tienen que preocuparse por este problema son aquellas que se basan en los aceites combustibles pesados y/o de funcionamiento de motores diésel.Lo mas significativo es el impacto de este problemas son las instalaciones de generación de energia eléctrica propiedad de servicios públicos , tranporte marítimo y lineas de trasporte.

Resumen

A pesar de que el vanadio esta presente en todos los aceites combustibles pesados, la cantidad en particular depende de donde el aceite vino y el proceso de destilación que fue sometido.los efectos corrosivos de vanadio puede ser mitigado a travez de procedimientos operativos y las opciones de cámara de combustión a travez de los materiales y el uno de tratamientos que contienen magnesio.

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Procedimiento para convertir una alimentación de aceite de hidrocarburos que contiene vanadio en productos mas ligeros

La presente invención se refiere a un procedimiento para convertir una alimentación de aceite de hidrocarburo que contiene vanadio

en productos más ligeros que consiste de: poner en contacto la alimentación de aceite bajo condiciones de conversión con un catalizador de termofracionación para formar productos más ligeros y coque mediante lo cual el vanadio, en un estado de oxidación menor de +5 y el coque se depositan sobre el catalizador; separar los productos más ligeros del catalizador agotado que lleva vanadio en un estado de oxidación menor de +5 y coque, regenerar

el catalizador agotado poniéndose en contacto con un gas que contiene oxígeno bajo condiciones mediante las cuales el coque en el catalizador agotado se quema formando productos gaseosos que consisten de CO y CO2, la regeneración se lleva a cabo bajo condiciones mediante las cuales el vanadio se mantiene en un estado de oxidación menor de +5 y hacer recircular el catalizador regenerado hacia el regenerador para ponerse en contacto con la alimentación nueva.

Procedimiento mejorado de desintegración catalitica fluida de hidrocarburos

Se refiere a procedimiento mejorado de desintegración catalítica fluida de hidrocarburos, seleccionados del grupo que consiste de un aceite residual de destilación, un aceite desasfaltado, solvente, derivado del mismo, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

1) retirar una parte de las partículas del catalizador que circulan a través de una unidad de desintegración catalítica de fluido.

2) enviar las partículas de catalizador retenidas por medio de un fluido portador de un gas inerte en un régimen 0.01 a 100 metros por segundo en una concentración de partículas de 0.01 a 500 gramos por litro hacia un separador magnético de gradiente elevado en donde se coloca una matriz ferromagnética en un campo magnético elevado uniforme para generar un gradiente magnético elevado alrededor de la matriz, en donde dicha matriz ferromagnética es una red de acero que tiene un diámetro de filamento de 10 a 1,000 um y un tamaño de abertura de malla de punto de 3 a 80; el campo magnético tiene una intensidad de 1,000 a 20,000 gauss y el gradiente magnético es de 2,000 x 103 a 20,000 x 103 gauss por centímetro.

3) separar de esta manera las partículas que se hacen magnéticas mediante la deposición de por lo menos un metal que se selecciona del grupo que consiste de níquel, vanadio, hierro y cobre que están contenidos en los hidrocarburos de partida y un grupo de partículas no magnéticas.

4) hacer regresar las partículas no magnéticas a la unidad de desintegración catalítica de fluido para su reutilización, en donde el contenido de níquel o vanadio en los hidrocarburos de partida es por lo menos 1 ppm porpeso, un agente de pasivación de metal contaminante es añadido a los hidrocarburos de partida; las partículas de catalizador retiradas son pretratadas antes de que sean enviadas al separador magnético de gradiente elevado, y las partículas del catalizador son sometidas a un tratamiento de desmetalización y entonces son regresadas a la unidad de desintegración catalítica de fluido para su reutilización; en donde la reacción de desintegración se lleva a cabo a una temperatura de entre aproximadamente480°C a 550°C, a una presión manométrica de 1 a 3 Kg/cm2, con un tiempo de contacto de 1 a 10 segundos y con una relación de catalizador-hidrocarburos de 1 a 20.