¿Qué es el hidroprocesamiento en las refinerías?
El hidroprocesamiento en refinerías es un proceso de tratamiento catalítico utilizado para eliminar azufre, nitrógeno, oxígeno, metales y otros contaminantes de las corrientes de hidrocarburos para mejorar la calidad del producto y proteger equipos críticos. Esta página describe las causas del ensuciamiento de las unidades de hidroprocesamiento, los desafíos que enfrentan las refinerías y las soluciones de filtración y coalescencia que mejoran la confiabilidad y la duración de las operaciones.
Procesamiento con hidrógeno y necesidades de las refinerías
Las refinerías dependen del hidroprocesamiento para satisfacer requisitos críticos de producción y confiabilidad, incluida la necesidad de:
- Alcanzar cuotas de producción de gasolinas y diésel con bajo contenido de azufre mediante el hidrotratamiento confiable de materias primas de primera destilación y craqueadas que de otro modo se convertirían en cuellos de botella .
- Ofrecer combustibles para transporte consistentes, “claros y brillantes” que cumplan con las expectativas de claridad y apariencia del producto.
- Evite tiempos de inactividad no planificados causados por suciedad en los intercambiadores de calor de alimentación/efluente.
- Evite aumentos de presión diferencial (ΔP) en el lecho del catalizador que pueden acortar la duración del funcionamiento y forzar paradas prematuras.
- Mantenga la actividad del catalizador durante toda la campaña, evitando la desactivación temprana que afecta el rendimiento de la unidad y la calidad del producto.
- Cumplir con especificaciones de combustible limpio cada vez más estrictas impulsadas por requisitos ambientales y regulatorios cambiantes.
- Reduce los problemas de productos turbios y minimiza la carga del lecho de sal aguas abajo, evitando costos elevados de sal y cambios innecesarios.
- Lograr de manera consistente especificaciones de sequedad aguas abajo de los secadores de vacío y evitar cuellos de botella en el secador causados por exceso de agua en el flujo del proceso.
¿Por qué las unidades de hidroprocesamiento experimentan problemas de incrustaciones y confiabilidad?
Las refinerías pueden experimentar:
- Ensuciamiento del catalizador y ciclos de producción acortados
- Dificultad para cumplir con las especificaciones del producto
- Ensuciamiento del intercambiador de calor y aumento de ΔP
- Ensuciamiento y erosión del compresor debido al arrastre de líquido/sólido
- Contaminación de agua o hidrocarburos que ingresa a las unidades aguas abajo
- Aumento de los costes operativos y tiempos de inactividad no planificados
- Cuello de botella en la secadora causado por exceso de agua
- Problemas con productos turbios que sobrecargan los lechos de sal
Cuando los contaminantes pasan por alto la separación anterior, se acumulan en intercambiadores, lechos catalizadores y sistemas de gas de reciclaje, lo que genera incrustaciones, inestabilidad y tiempos de inactividad. La filtración dirigida y la coalescencia en puntos clave son esenciales para prevenir estos fallos.
Desafíos y soluciones en el hidroprocesamiento
| Desafío | Por qué sucede | Enfoque de solución | Tecnologías típicas | Lo que esto ayuda a lograr |
|---|---|---|---|---|
| Tiempo de inactividad no programado | Preparación de alimentación de derivación de sólidos/líquidos y catalizador sucio; ΔP aumenta y la longitud de ejecución se acorta | Ajustar la eliminación de sólidos y líquidos aguas arriba para estabilizar la calidad de la alimentación al reactor | Filtros de alto flujo plisados/de profundidad (por ejemplo, Ultipleat™ High Flow ), coalescedores líquido/líquido cuando corresponda | Campañas más largas, menos interrupciones no planificadas |
| Cumplimiento de las especificaciones del producto | La contaminación por partículas y agua afecta el rendimiento del reactor/separador y la calidad del producto final. | Mejore la limpieza de la alimentación y pula los flujos posteriores para mantener las especificaciones. | Filtros de alto flujo para eliminación de sólidos; AquaSep® EL/XS para eliminación de agua | Producto consistente con las especificaciones y funcionamiento estable de la unidad |
| Ensuciamiento y erosión de los compresores | El arrastre de aerosoles y líquidos/sólidos finos en el gas de reciclaje de hidrógeno provoca incrustaciones, erosión y tropiezos. | Coalescencia de líquido/gas de alta eficiencia para eliminar aerosoles, gotas y partículas finas. | Coalescedores SepraSol™ Plus y Medallion™ HP; ollas KO, almohadillas de malla, dispositivos ciclónicos según sea necesario | Reducción de suciedad, menos viajes y mayor confiabilidad del compresor |
Soluciones ampliadas
- Tiempo de inactividad no programado: la eliminación de sólidos y contaminantes aguas arriba evita la contaminación del catalizador, reduce el aumento de ΔP y estabiliza la longitud de ejecución del hidrotratamiento/hidrocraqueo.
- Cumplimiento de las especificaciones del producto: la limpieza del alimento afecta directamente la calidad posterior. La reducción de la contaminación por partículas y agua ayuda a mantener las especificaciones requeridas del producto y el rendimiento del equipo. Obtenga más información aquí.
- Ensuciamiento y erosión de compresores : los coalescedores de líquido/gas de alta eficiencia eliminan aerosoles y partículas para proteger los equipos rotativos. Incluye recipientes KO, almohadillas de malla, separadores ciclónicos y coalescedores SepraSol™ Plus y Medallion™ HP de alta eficiencia que brindan una eliminación del 99,99 % a 0,3 micrones y ~1 ppm aguas abajo (según los procedimientos de prueba ANSI/CAGI 400 modificados).
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Diagrama de flujo del proceso de hidroprocesamiento
El diagrama de flujo describe la circulación del hidrógeno, las etapas del catalizador y los pasos de separación, y muestra dónde ingresa la contaminación y dónde la filtración protege el equipo. Utilice el diagrama para rastrear las causas fundamentales e identificar dónde se requiere eliminar sólidos, agua e hidrocarburos.
Productos:
Beneficio: Proteja los lechos del catalizador de hidrotratamiento; reduzca el tiempo de inactividad no planificado.
Productos:
Beneficio: Eliminar el agua libre y emulsionada; evitar daños en el lecho del catalizador.
Productos:
Beneficio: Menores costos operativos gracias a una vida útil más larga del elemento; reduce las incrustaciones.
Productos:
Beneficio: Mantener la aclaración/especificación del producto.
Productos:
Beneficio: Conseguir productos finales “claros y brillantes”; mejorar la eficiencia de la unidad.
Productos:
Beneficio: Reduce la contaminación que provoca la corrosión del decapante/neutralizador; reduce la carga del lecho de sal.
Productos:
Beneficio: Mejore la confiabilidad del compresor; reduzca el tiempo de inactividad no programado.
Productos:
Beneficio: Reduce las incrustaciones en la turbina y el quemador; mejora la estabilidad.
Vea cómo funcionan los coalescedores Pall
Explicación de los coalescedores líquido/líquido
Este video proporciona una descripción general de cómo los coalescedores líquido/líquido eliminan el agua y los líquidos de la fase dispersa para proteger los lechos del catalizador y los equipos posteriores.
Explicación de los coalescedores de líquido/gas
Este video demuestra cómo los coalescedores de líquido/gas previenen el arrastre de aerosoles y líquidos en corrientes de gas de reposición y reciclaje de hidrógeno, lo que ayuda a evitar la contaminación del compresor.
Preguntas frecuentes
¿Qué contaminantes deben eliminarse en el hidroprocesamiento?
Compuestos de azufre, nitrógeno, oxígeno, metales, agua y sólidos particulados que reducen la actividad del catalizador y causan incrustaciones aguas arriba o aguas abajo.
¿Por qué se ensucian los compresores en las unidades de hidroprocesamiento?
El arrastre de líquidos y sólidos en la corriente de gas de reciclaje de hidrógeno provoca erosión y incrustaciones en las partes internas del compresor.
¿Cómo mejoran la confiabilidad los coalescedores?
Eliminan aerosoles, gotas y sólidos finos de las corrientes de gas para reducir el riesgo de daños al compresor y mejorar el tiempo de funcionamiento.
¿Qué tecnologías prolongan mejor la longitud de ejecución?
Filtros de alto flujo y alta eficiencia y coalescedores SepraSol™ Plus / Medallion™ HP ubicados en puntos clave de ingreso de contaminación.
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Procesamiento con hidrógeno
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