Grace Davison introduce Astera

En este ejemplar
Catalagrama®
Una Publicación de Refining Technologies
• Actualización Comercial de Catalizador GENESIS ®
Ejemplar Núm. 107 / 2010 / www.grace.com
• Maximización de Inventario de Destilados por Hidroprocesamiento Adicional
• Deposición de Sal en Unidades de Concentración de Gases de FCC
• CP ® P - Promotor de Bajo NOx de Tercera Generación

www.grace.com
El camino a la rentabilidad de FCC se puso más derecho:
Grace Davison introduce Astera
Grace Davison Refining Technologies
Mejore su rentabilidad de FCC con el catalizador nuevo de FCC, Astera de Grace Davison. Astera está fabricado
sobre un sistema novedoso de aglutinador de sílice-alúmina no convencional que brinda mejor retención en la
unidad y mejor fluidización catalítica. La combinación del craqueo intrénsico de fondos del aglutinador especial
con la circulación catalítica más suave hace a Astera una opción natural para craqueo de fondos. Lo mejor de
todo es que Astera reducirá su costo diario de catalizador.
Desarollado por nuestro grupo de investigación y desarrollo de clase-mundial, Astera fue diseñado especialmente
para alcanzar los retos de rentabilidad de los refinadores de hoy.
No sólo hacemos catalizadores de FCC, hacemos catalizadores de FCC para usted.
www.e-catalysts.com
W. R. Grace & Co. - Conn.
7500 Grace Drive
Columbia, MD 21044 USA
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In der Hollerhecke 1
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Grace ® and Grace Davison ® are trademarks, in the United States and/or other countries, of W. R. Grace & Co.-Conn. The information presented herein is derived from our testing and experience. It is offered, free of charge, for your
consideration, investigation and verification. Since operating conditions vary significantly, and since they are not under our control, we disclaim any and all warranties on the results which might be obtained from the use of our products.
You should make no assumption that all safety or environmental protection measures are indicated or that other measures may not be required. © 2010 W. R. Grace & Co.-Conn.

UN MENSAJE DEL EDITOR...
Estimados Refinadores,
Editor Gerencial Joanne Deady y Editor
Técnico Rosann Schiller
La atmósfera actual de refinación en los Estados Unidos y Europa
es la más difícil en más de un cuarto de siglo. La caída en tasas
de utilización, diferenciales estrechas entre cargas pesadas y
livianas, y una demanda débil para combustibles de transportación,
han significado disminuciones marcadas en rentabilidad
para los refinadores.
Como el suplidor mayor de catalizadores y aditivos de FCC,
Grace Davison está dedicado a ayudarle a navegar esta turbulencia.
Nuestra inversión en el desarrollo e investigación de clasemundial
para continuamente inventar productos nuevos y ajustar
los existentes sigue fuerte en este ambiente exigente. Con nuestra
base tecnológica flexible y nuestra capacidad amplia de manufactura,
le ofrecemos las soluciones catalíticas que usted necesita
para obtener la mayor rentabilidad y el valor que se merece.
Este ejemplar de Catalagrama ® resalta la flexibilidad de la aplicación exitosa de nuestras soluciones GENESIS ® al reto de nuestros
clientes de la necesidad de reaccionar rápidamente a la dinámica cambiante de oferta/demanda. Estos catalizadores han
sido mezclados a la medida en 80 aplicaciones para más de 50 refinadores a nivel mundial. A medida que cambian las exigencias
de distribución de productos, se pueden reformular catalizadores GENESIS ® en la unidad para aumentar la rentabilidad y
capturar las oportunidades económicas a corto plazo. Para acelarar la implementación, los ajustes de formulación pueden ocurrir
en la tolva del catalizador fresco, minimizando el atraso normalmente asociado con un cambio de catalizador.
También introducimos nuestro promotor de tercera generación de CO de bajo NOx sin platino, CP ® P. Nuestro promotor de CO
más reciente ofrece una respuesta rápida de CO/post combustión, equivalente a promotores tradicionales formulados con platino,
y unas emisiones de NOx de hasta 20% menos comparado con productos competitivos.
En el horizonte inmediato, introducimos nuestros nuevos productos AsteraTM y AlcyonTM . Unidades que tienen limitaciones en
circulación no pueden tomar plena ventaja de calidad mejorada de carga. Cuando el catalizador de FCC no tiene suficiente
actividad, la temperatura del regenerador baja mucho, y no se puede alcanzar la temperatura deseada de reacción. Algunos
refinadores queman aceite de antorcha o reciclan fondos para proveer delta coque adicional, lo cual puede ser detrimental a la
operación.
Con su aglutinador novedoso de Sílice-alúmina no convencional, el catalizador de FCC AsteraTM no sólo suple un valor excelente,
sino que también mejorará la distribución de producto y la confiabilidad. Lo mejor es que AsteraTM bajará su costo diario
de catalizador. AlcyonTM es una catalizador de FCC nuevo y revolucionario diseñado para la actividad máxima requerida para
procesar cargas hidrotratadas. Busque información adicional de nosotros en los meses venideros.
Nuestra responsabilidad a nuestros clientes de refinación es el corazón de nuestro negocio. Nos comprometemos a seguir
desarrollando los productos y servicios que maximizarán su rentabilidad en todos los ambientes económicos.
Joanne Deady
Vice President, Global Marketing
Grace Davison Refining Technologies
GRACE DAVISON CATALAGRAM 1

MIDAS ® 300: El catalizador de Grace premiado
por su rendimiento máximo de destilados
El compromiso de Grace a la innovación técnica ha sido reconocido con el 2009 Frost & Sullivan North America
Technology Leadership Award por su serie catalítica de FCC MIDAS ® 300 que ha demostrado ser novedosa
y exitosa comercialmente.
Diseñda para ayudar a los refinadores a alcanzar las demandas crecientes para Diesel, MIDAS ® 300, el miembro
más receinte de la familia MIDAS ® , contiene una tecnología especial de matriz que provee mejoramiento de fondos
profundos a hidrocarburos en el rango de destilación de destilados.
La serie MIDAS ® 300 se puede usar sóla, o como parte de una solución catalítica hecho a la medida.
no sólo hacemos catalizadores de FCC...
hacemos catalizadores de FCC para usted
MIDAS ® 300 es una marca registrada, registrada en los Estados Unidos y/o otros países de W. R. Grace & Co-Conn.
Grace Davison Refining Technologies · W.R. Grace & Co. Conn. · 7500 Grace Drive · Columbia, MD 21044 USA
Phone: +1 (410) 531-4000 · www.e-catalysts.com
Grace Davison es una unidad de negocios de W. R. Grace & Co.-Conn.

EN ESTE EJEMPLAR
04 Los Sistemas GENESIS ® de Grace Davison
Proveen a los Refinadores la Flexibilidad
para Capturar Oportunidades Económicas
Por Rosann K. Schiller
GENESIS ® es uno de los catalizadores más exitosos de Grace
Davison, ya que el 20% de la capacidad mundial de FCC han usado
esta tecnología. Los sistemas GENESIS ® ofrecen a los refinadores
la flexibilidad de formulación y la habilidad para alcanzar los
cambios rápidos en rendimientos deseados para capturar oportunidades
económicas dinámicas.
13 Desarrollo de la Próxima Generación de
Promotores de Combustión de Bajo NOx
Basado en Nuevos Mecanismos de Reacción
Por Eric Griesinger, Mike Ziebarth and Uday Singh
Los esfuerzos de investigación y desarollo de Grace han encaminado
al desarollo de CP ® P, un nuevo promotor de combustión de bajo
NOx. Datos de múltiples pruebas de campo han indicado un control
excelente de CO con una respuesta rápida a postquemado y/o a
excursiones de CO, como promotores tradicionales basados en
platino. Sin embargo, diferente a promotores tradicionales, CP ® P
provee emisiones más bajas de NOx y periodos muy rápidos de
deterioro de emisiones de NOx.
22 Maximización de Inventario de Destilado por
Hidroprocesamiento de ACL Adicional
Por Brian Watkins, David Krenzke and Charles Olsen
Advanced Refining Technologies ® ha desarrollado catalizadores diseñados
especificamente para manejar cargas más difíciles,
demostrado por la tecnología SmART Catalyst System ® para
ULSD. Esta tecnología ha sido aceptada ampliamente, con más de
75 unidades en servicio comercial desde su introducción. ART continúa
mejorando su línea de catalizadores ULSD de actividad ultra
alta con la adición de un catalizador SRO.
34 Deposición de Sal en Unidades de
Concentración de Gases de la FCC
Por Michel Melin, Gordon McElhiney and Colin Baillie
Varios problemas operacionales pueden surgir cuando ocurre
deposición de sal en unidades de concentración de gases en la
FCC. El Servicio Técnico de Grace Davison analiza y resuelve
problemas de usuarios de catalizadores de alúmina sol para manejar
y resolver cualquier asunto de deposición de cloruro de amonia.
Catalagrama 107
EJEMPLAR Núm. 107 / 2010
Editor Gerencial:
Joanne Deady
Editor Técnico:
Rosann Schiller
Contribuyentes:
Colin Baillie
Eric Griesinger
David Krenzke
Gordon McElhiney
Michel Melin
Charles Olsen
Rosann Schiller
Uday Singh
Brian Watkins
Mike Ziebarth
Por favor envíe sus comentarios a:
betsy.mettee@grace.com
Grace Davison Refining
Technologies
Advanced Refining Technologies
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W. R. Grace & Co.-Conn.

Los Sistemas GENESIS ® de Grace
Davison Proveen a los Refinadores la
Flexibilidad para Capturar Oportunidades
Económicas
Rosann K. Schiller
Product Manager
FCC Catalyst
Grace Davison
Refining Technologies
Columbia, MD USA
4 ISSUE No. 107 / 2010
En estos tiempos de retos, refinadores
necesitan flexibilidad
más que nunca. Le demanda
para gasolina y diesel se ha
reducido debido a la recesión.
El suministro de producto es
volátil a medida que los refinadores
reducen su carga y los
inventarios aumentan debido al
pobre consumo. Otros refinadores
están extendiendo sus
paradas o, en casos extremos,
están parando sus instalaciones.
Históricamente, el valor relativo
de diesel a gasolina fluctuaba
con el cambio de las estaciones
en una banda bastante consistente.
Sin embargo, a medida
que los combustibles de azufre
ultra bajo se convierten en el
estándar, el diferencial en el precio
entre el combustible diesel y
la gasolina se ha tornado extremadamente
volátil [Figura 1].
Los refinadores que tendrán
más éxito serán aquellos que

puedan reaccionar rápidamente
a la dinámica cambiante de oferta/demanda.
Grace Davison brinda la flexibilidad
que necesitan la mayoría de
los refinadores con el sistema
catalítico GENESIS ® . Catalizadores
GENESIS ® proveen un
medio para maximizar el potencial
de rendimiento a través de
la optimización de la funcionalidad
discreta de craqueo catalítico
1 .
El sistema catalítico GENESIS ®
ha ganado aceptación rápida en
el mercado desde su lanzamiento
por Grace Davison [Figura 2].
Sistemas catalíticos GENESIS ®
ofrecen a refinadores la flexibilidad
de formulación y la habilidad
para alcanzar los cambios
deseados en rendimientos rápidamente
para capturar las oportunidades
económicas dinámicas.
El catalizador GENESIS ®
es uno de los catalizadores más
exitosos de Grace Davison, ya
que el 20% de la capacidad
mundial de FCC han usado esta
tecnología.
Se conoce que la clave para
optimizar el comportamiento de
catalizador de FCC es el balance
correcto entre la zeolita y la
matriz en selectividad y actividad.
Una representación de
esto es la relación de área
superficial Z/M. 2 Catalizadores
GENESIS ® son una mezcla de
dos tipos de catalizadores
donde el componente principal
es un catalizador MIDAS ® . Este
concepto provee la opción de
optimizar la relación Z/M de la
formulación para cada aplicación
individual. En muchas pruebas
de desarrollo de catalizador la
expectativa de comportamiento
para las mezclas de catalizador-es
es que los rendimientos
resultantes se pueden aproximar
Figura 1
Diferencial Histórico de Precioen EE.UU. Entre
Gasolina y Diesel
Diferencial Diesel - Gasolina, cpg
Número de Refinadores
100
80
60
40
20
0
-20
-40
Fuente: Energy Information Administration
-60
Ene 94 Ene 98 Ene 02 Ene 06 Ene 10
Figura 2
Catalizador GENESIS ® Ha Ganado Acceptación
en el Mercado Rápidamente
60
50
40
30
20
10
0
Figura 3
Aplicación Mundial
2006 2007 2008 2009
Capacidad Mundial de FCC, BPD
Catalizador
GENESIS ®
Todos Otros
Catalizadores
Fuente: Oil & Gas Journal
GRACE DAVISON CATALAGRAM 5

Figura 4
Evidencia de la Sinergía del Catalizador GENESIS ® en
Pruebas de Comportamiento
Conversión, %p
80.0
76.0
72.0
68.0
64.0
1.5
6 ISSUE No. 107 / 2010
2.0 2.5 3.0 3.5
Coque, %p
Catalizador GENESIS ®
Catalizador IMPACT ®
Catalizador MIDAS ®
Mezcla Teórica
por el promedio linear de los
rendimientos de cada catalizador
individual. En pruebas de
comportamiento de sistemas
catalíticos GENESIS ® , los
rendimientos resultantes
sobrepasan los de los componentes
individuales [Figura 4].
Existe un efecto de sinergía de
modo que los catalizadores
GENESIS ® demuestran una
relación superior de coque a
fondos que cualquiera de sus
componentes. Es notable que
este efecto se observa a través
de un rango amplio de cargas:
residuales, GOV y cargas hidrotratadas.
1
Para nuevas aplicaciones, los
ingenieros de servicio técnico de
Grace, de mucha experiencia,
formulan cuidadosamente el
catalizador GENESIS ® para
alcanzar las metas establecidas
por el refinador. A menudo se
preparan y presentan varias
situaciones (por ejemplo máxima
gasolina o máximo ACL) para
ilustrar la flexibilidad y el poder
del catalizador GENESIS ® para
poder cambiar los rendimientos
de productos. A medida que
cambian los balances de oferta/demanda
de productos, se
puede reformular el catalizador
GENESIS ® en la unidad para
maximizar la rentabilidad y capturar
las oportunidades económicas
a corto plazo. Para acelerar

la implementación, ajustes en la
formulación se pueden hacer en
la tolva de catalizador fresco,
minimizando el atraso asociado
normalmente con un cambio de
catalizador.
Grace ha tenido más de 80 aplicaciones
de catalizadores GEN-
ESIS ® en más de 50 refinerías a
nivel mundial [Tabla I] donde el
usuario promedio ha reformulado,
en ocasiones varias veces,
para alcanzar nuevos objetivos.
Se presentan aquí ejemplos de
estas aplicaciones comerciales
exitosas. En cada caso, el
catalizador GENESIS ® se presentó
por primera vez o se reformuló
la mezcla para alcanzar los
nuevo objetivos.
Uso Mundial Actual
Refinador 1
La sinergía que observamos en
pruebas de laboratorio se ha traducido
fácilmente a la operación
de campo. La Figura 5 ilustra
las ventaja de comportamiento
obervado en la prueba comercial
con el catalizador GENESIS ® .
Los datos presentados aquí son
tres Ecats desactivados comercialmente
tomados de una
unidad de FCC procesando
residuos que ha usado catalizadores
IMPACT ® y MIDAS ®
por separados al igual que en
un sistema catalítico
GENESIS ® . Entonces se probaron
estos Ecats en una planta
piloto ACE con una sola carga
de la misma unidad. El catalizador
GENESIS ® tiene la ventaja
en craqueo de fondos
selectivo a coque.
Refinador 2
Un refinador procesando carga
hidrotratada cambió de un catalizador
de vanguardia para car-
Tabla I
Usuarios de Catalizador GENESIS ®
Unidad Región Tipo Carga Ni + V, ppm
Refinador 1
Refinador 2
Refinador 3
Refinador 4
Refinador 5
Refinador 6
Refinador 7
Refinador 8
Refinador 9
Refinador 10
Refinador 11
Refinador 12
Refinador 13
Refinador 14
Refinador 15
Refinador 16
Refinador 17
Refinador 18
Refinador 19
Refinador 20
Refinador 21
Refinador 22
Refinador 23
Refinador 24
Refinador 25
Refinador 26
Refinador 27
Refinador 28
Refinador 29
Refinador 30
Refinador 31
Refinador 32
Refinador 33
Refinador 34
Refinador 35
Refinador 36
Refinador 37
Refinador 38
Refinador 39
Refinador 40
Refinador 41
Refinador 42
Refinador 43
Refinador 44
Refinador 45
Refinador 46
Refinador 47
Refinador 48
Refinador 49
Refinador 50
Refinador 51
Refinador 52
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
LA
NA
NA
NA
LA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
AP
NA
LA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
AP
NA
LA
NA
AP
NA
NA
NA
AP
LA
AP
NA
NA
NA
AP
LA
LA
NA
LA
AP
AP
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
Hydrotratada
GOV
GOV
GOV
GOV
GOV
GOV
GOV
GOV
GOV
GOV
GOV
Residuo
GVO
Residuo
Residuo
GOV
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
GOV
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
Residuo
350
450
600
700
800
800
850
900
1000
1100
1100
1200
1400
1400
1500
1500
1700
2000
2000
2000
2200
2200
2500
2700
2800
2800
3000
3000
3000
3500
4300
4500
5000
5000
5000
5500
6000
6500
6500
6500
7000
7000
7000
7000
7000
8500
9000
9000
9500
10000
11500
16000
GRACE DAVISON CATALAGRAM 7

Figura 5
Evidencia de la Sinergía de Catalizador GENESIS ® se Observa Comercialmente
10
5
0
-5
-10
-15
-20
Fondos, %p
Figura 6
Datos Comerciales del Refinador 2
Delta
T Rg, ˚F
Cambios Obervados en Rendimientos y Operaciones Comerciales - Catalizador GENESIS ®
Delta
T Rx, ˚F
gas hidrotratadas de Grace
Davison a un sistema
GENESIS ® . La Figura 6
demuestra las ventajas de comportamiento
del catalizador
GENESIS ® comparado con la
tecnología de referencia de
hidrotratamiento. En pruebas
ACE de Ecats de la unidad, el
catalizador GENESIS ® resulta
en una mejorada relación de
8 ISSUE No. 107 / 2010
9
8
7
6
5
4
4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
Delta Coque
Cambio % Rel
C/A
Cambio % Rel
Coque, %p
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
G+D,
%vol
coque-a-fondos, ofreciendo flexibilidad
operacional a este refinador
para optimizar las operaciones
de hidrotratamiento y FCC.
Este mismo refinador también
ha reformulado su catalizador
GENESIS ® para tomar ventaja
de la economía cambiante entre
gasolina y ACL, aumentando la
Catalizador IMPACT ®
Catalizador MIDAS ®
Catalizador GENESIS ®
Fondos,
%vol
GLP,
%vol
Gas seco,
%p
porción del catalizador MIDAS ®
de la mezcla. Para acelerar el
cambio a la nueva formulación,
Grace ha enviado catalizador
MIDAS ® para ajustar la formulación
en la tolva de catalizador
fresco, eliminando cualquier
atraso asociado con un exceso
de inventario de catalizador fresco.
La formulación nueva del

catalizador GENESIS ® , cuando
se combina con ajustes en
condiciones de operaciones -
reducción en temperatura de
reacción y ajustes de puntos
finales - le permitió al refinador a
maximizar la producción de ACL
hasta sus límites de manejo
aguas abajo, sin sacrificar octanaje
o expansión volumétrica.
El beneficio total de rendimientos
fue de US$0.50/barril.
Refinador 3
Otro refinador cambió de un
catalizador de la competencia a
un catalizador GENESIS ® . Se
resumen los beneficios de
rendimientos en la Tabla II. Con
el catalizador GENESIS ® obtuvieron
mejor conversión de fondos,
gasolina y selectividad a
coque. En adición, GENESIS ®
posee características de fluidización
más favorables que la
muestra de la competencia, y
ayudó a superar la inestabilidad
de circulación. [Figura 7].
El catalizador GENESIS ® también
ha brindado la flexibilidad
para maximizar la rentabilidad
basado en la economía actual
de oferta/demanda. Desde su
introducción a la unidad, el
Refinador 3 ha reformulado el
catalizador GENESIS ® dos
veces; primero para maximizar
el ACL y de nuevo para volver a
la operación de maximizar
gasolina. En la operación de
maximizar ACL, se aumentó el
porcentaje del catalizador
MIDAS ® en la mezcla para maximizar
el craqueo de fondos y
reducir Z/M. En la Tabla II se
resumen los cambios alcanzados
en el caso de maximizar
ACL. Con el catalizador GENE-
SIS ® 2, formulado para maximizar
ACL, se obtuvo un
rendimiento adicional de
3.5%vol para un aumento neto
Tabla II
Catalizador GENESIS ® Ofreció al Refinador 3 la
Flexibilidad para Cambiar entre Modo de Gasolina y ACL
Gasolina, %vol
ACL, %vol
Fondos, %vol
Factor de Fluidización (Umb/Umf)
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
Catalizador
Competitivo
Base
Base
Base
Catalizador GENESIS ®
Catallizador Competitivo
GENESIS ® 1
(Max Gasolina)
relativo a base
+3.0
+1.5
-1.5
Oct Ene Abr Jul Oct
GENESIS ® 2
(Max ACL)
relativo a base
+1.0
+5.0
-2.2
Figura 7
Fluidización Mejoró con Catalizador GENESIS ® para el
Refinador 3
Tabla III
Cambios en Rendimientos con Catalizador
GENESIS ® para el Refinador 4
Carga ˚API
Temperatura Regenerador, ˚F
Livianos, %vol
Gasolina, %vol
ACL, %vol
Fondos, %vol
Conversión, %vol
Cambios Rendimientos
con
GENESIS ®
-1.0
-7.0
0.5
1.5
-
-2.0
2.0
GRACE DAVISON CATALAGRAM 9

de 5.0%vol de ACL y una reducción
de 2.2%vol de fondos comparado
con el catalizador de la
competencia. Cuando la
economía se volvió favorable a
gasolina, el refinador volvió a su
formulación original. Por todo,
estos cambios en rendimientos
representaron una ganancia
entre US$0.45 y US$1.00/barril
dependiendo del modo de
operación y de los márgenes de
la refinería en esos momentos.
Para ambas reformulaciones de
catalizadores, la relación de
mezclado de los catalizadores
MIDAS ® e IMPACT ® se ajustó
para alcanzar los cambios
deseados en los rendimientos.
Grace pudo reducir el tiempo de
cambio de catalizador trabajando
con el refinador para hacer
Figura 8
Se Mantienen Selectividades de Ecat con el Catalizador GENESIS ® A Pesar de
Niveles Más Altos de Metales de Ecat
2.50
2.25
2.00
1.75
1.50
8
6
4
2
4500
10 ISSUE No. 107 / 2010
Factor Coque
Factor Gas
ajustes en la formulación directamente
en la tolva de catalizador
fresco.
Refinador 4
Un refinador principal deseaba
conversión adicional de fondos.
Un cambio al catalizador GENE-
SIS ® le permitió obtener mayor
conversión hacia gasolina y ACL
sin sacrificar selectividad a
coque. En la Tabla III se ven los
cambios en rendimientos. El
catalizador nuevo GENESIS ®
alcanzó la meta de 2% más conversión
a un rendimiento equivalente
de coque, aumentando las
ganancias por US$0.44/barril.
4750 5000 5250 5500
200
175
150
125
100
Equivalentes de Ni en Ecat, ppm
Refinador 5
Un refinador deseaba un
aumento en la conversión de
fondos y una mejorada producción
de ACL. El uso de un
catalizador GENESIS ® , en adición
a un ajuste en las condiciones
de operaciones, le dio un
aumento de 5% en ACL sin un
débito en selectividad a coque.
Cuando la economía volvió a
favorecer gasolina, parecido al
ejemplo anterior, se ajustó la
relación de mezclado y se
aumentó la severidad para
favorecer una operación de
gasolina. La nueva formulación
del catalizador GENESIS ® rindió
flexibilidad operacional y un
aumento en ganancias de
US$0.55/barril.
Rendimiento H 2 SCFB
4500 4750 5000 5250 5500
Catalizador IMPACT ®
Catalizador GENESIS ®

Refinador 6
Un refinador que procesaba
residuos buscaba craqueo adicional
de fondos sin sacrificar
selectividad a coque o tolerancia
a metales. Con el catalizador
GENESIS ® obtuvieron un
aumento de +10 m 2 /g en área
superficial de matriz en el Ecat,
una reducción de 1.5%vol en
rendimiento de fondos y un
aumento de 2.0%vol de conversión
comparada con la formulación
base del catalizador
IMPACT ® . Aunque aumentaron
el nivel de metales de Ecat por
casi 10%, debido a un cambio
en el carga, GENESIS ® mantuvo
la selectividad a coque, H 2 y
gas. [Figura 8]
Refinador 7
Este refinador seleccionó un
catalizador GENESIS ® para
reemplazar una tecnología de
residuos de la competencia.
Con GENESIS ® obtuvieron un
aumento de 1.5vol% de conversión
hacia gasolina y olefinas
GLP, a expensas de fondos, que
le representaron una ganancia
US$0.43/barril. El catalizador
GENESIS ® no sólo ha disminuido
el rendimiento de fondos, lo
hizo sin la penalidad esperada
de coque y gas que se observa
con catalizadores de la competencia
de alta matriz. El catalizador
GENESIS ® permitió a
este refinador maximizar el contenido
de carbón en la carga
hasta los límites de quemado de
coque.
Refinador 8
El éxito del catalizador GENE-
SIS ® ha creado algunas imitaciones
en la competencia. Un
refinador ha probado un ofrecimiento
de la competencia en
adición a uno del sistema
Tabla IV
Catalizador GENESIS ® Ofreció al Refinador 8 Ventajas
de Comportamiento Relativo a la Competencia
Comparación
Coque Constante
Conversión, %p
Relación H2/CH4
Gasolina, %p
ACL/Fondos, p/p
Total Metales de Ecat, ppm
Relación H2/CH4
Gasolina, %p
ACL, %p
Fondos, %p
Coque, %p
Catalizador
GENESIS ®
71.8
0.6
48.4
3.0
2353
Acercamiento Aditivo
relativo a base
0.1
-0.9
0.3
-0.4
0.8
Catalizador
Competitivo
66.8
0.8
45.7
2.6
2139
Tabla V
Catalizador GENESIS ® Ofreció al Refinador 9 Craqueo
de Fondos Más Selectivo que con un Acercamiento de
Aditivos
catalítico GENESIS ® . En la
Tabla IV se resumen los
rendimientos. A una actividad y
rendimiento de coque equivalente,
el catalizador GENESIS ®
ofreció mejor craqueo de fondos.
También se mejoró la selectividad
a hidrógeno a metales
equivalentes en el Ecat. Emular
el comportamiento de
GENESIS ® no es tan sencillo
como mezclar un catalizador de
Catalizador
GENESIS ®
relativo a base
-0.1
--
1.3
-1.4
-0.1
GRACE DAVISON CATALAGRAM 11

alta actividad zeolítica con un
catalizador de un alto contenido
de matriz. La combinación de la
tecnología de matriz del catalizador
MIDAS ® con la tenología
zeolítica propietaria de Grace
resulta en una verdadera sinergía
que no tiene igual en la competencia.
Refinador 9
Finalmente, hemos escuchado
que los aditivos son la manera
fácil de alcanzar unos cambios
en rendimientos rápidamente.
Los aditivos generalmente se
pueden entregar y añadir al
inventario rápidamente - siempre
que el equipo de inyección
apropiado esté instalado, el contrato
del cargador permita el uso
de ese aditivo, el aditivo esté
disponible en inventario, y que la
gerencia apruebe el uso del producto.
Para una oportunidad de
muy corto plazo, una vez se
hayan superados los obstáculos,
un aditivo trabaja bien, por lo
general.
Sin embargo, aditivos no son
productos hechos a la medida.
Por lo tanto, si un refinador está
buscando una aplicación a largo
plazo, y el aditivo no está rindiendo
resultados, los cambios
deseados de rendimientos no se
alcanzarán.
Un refinador deseaba craqueo
adicional de fondos y probó una
solución con aditivo y con el sistema
catalítico GENESIS ® . La
solución de aditivo le rindió
craqueo incremental de fondos,
pero como no era diseñado y
formulado para esta operación,
la consecuencia fue un débito
sustancial en coque y una pérdida
en rendimiento de gasolina.
La formulación catalítica GENE-
SIS ® , con cada componente diseñado
y fabricado específica-
12 ISSUE No. 107 / 2010
mente para la aplicación,
alcanzó la conversión deseada
de conversión de fondos, mientras
mejoraba las selectividades
a coque y gas comparado con la
operación base [Tabla V].
Conclusiones
El catalizador GENESIS ® le
ofrece a los clientes lo máximo
en flexibilidad de formulación y
la opción de alcanzar esos cambios
rápidamente. Una decisión
para reformular dentro de un sistema
catalítico GENESIS ® típicamente
ocurre 80% más rápido
que con un catalizador tradicional
porque sencillamente
cambiando la relación de mezclado
presenta una opción de
menos riesgo que un nuevo
catalizador o hasta un nuevo
aditivo.
Los sistemas catalítico GENE-
SIS ® han sido aplicados en más
de 50 refinerías a nivel mundial
con 80 aplicaciones discretas.
Se puede optimizar la relación
Z/M catalítica para coincidir con
las limitaciones específicas de la
carga de la unidad y de la
operación. En adición a optimizar
la relación de mezclado,
se seleccionan cuidadosamente
los niveles de actividad de cada
componente para coincidir con
el modo de operación y el tipo
de carga. Esta flexibilidad de
formulación puede causar un
cambio significativo en la selectividad,
permitiendo al refinador
acomodar una operación estacional,
manejar un cambio en la
calidad de la carga o hasta una
parada de una hidrotratadora y,
mas importante, sistemas
catalíticas GENESIS ® le permiten
a los refinadores capturar
oportunidades económicas a
corto plazo.
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Catalyst System,” Catalagram ® publication
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Design for Optimal Performance,” NPRA
1988, AM-88-73.

Desarrollo de la Próxima Generación
de Promotores de Combustión de Bajo
NOx Basado en Nuevos Mecanismos
de Reacción
Eric Griesinger
Product Manager
Environmental Additives
Grace Davison
Refining Technologies
Columbia, MD
El uso de promotores de combustión
de bajo NOx en unidades
de FCC ha aumentado en los
últimos años debido a limites
más exigentes en las emisiones
de NOx y a la implementación de
decretos con el consentimiento
de la EPA [Environmental
Protection Agency]. Además, las
recientes enmiendas emitidas por
la EPA a su New Source
Performance Standards for
Mike Ziebarth
Manager
Synthesis Research
Grace Davison
Refining Technologies
Columbia, MD
Petroleum Refineries (Estándares
de Comportamiento de Fuentes
Nuevas para Refinerías de
Petróleo) muestran a aditivos
como la mejor tecnología demostrada
(Best Demonstrated
Technology) en la reducción de
emisiones de NOx en la unidad
de FCC. El enfoque de este trabajo
son los estudios para determinar
mecanismos por los cuales
promotores de bajo NOx reducen
Udayshankar G. Singh
Research & Development
Engineer
Grace Davison
Refining Technologies
Columbia, MD
NOx, al igual que determinar los
parámetros de operación de la
FCC que afectan la formación de
NOx. Se utilizó un regenerador a
escala del laboratorio para estudiar
la combustión del coque del
catalizador gastado a condiciones
que simulan de cerca el
regenerador de una FCC. Se
usó esta unidad para explorar el
impacto de ciertas variables del
regenerador, incluyendo el nivel
GRACE DAVISON CATALAGRAM 13

de exceso de O 2 y el tipo de promotor
de combustión sobre las
emisiones de CO y NOx.
Adicionalmente, se realizaron
experimentos en reactores de
lecho fijo para estudiar la oxidación
de especies de nitrógeno
reducido sobre promotores de
combustión, con y sin platino,
para ayudar a elucidar las diferencias
en sus mecanismos.
Basado en este mejor entendimiento
de los promotores de
combustión de bajo NOx, se ha
desarrollado un nuevo promotor.
Pruebas comerciales revelan
resultados excelentes.
Antecedentes
Las unidades de FCC son
responsables por casi el 10% de
las emisiones de NOx generado
por fuentes estacionarias en los
Estados Unidos de América.
Estas emisones de NOx son el
resultado de impurezas de
nitrógeno en la carga depositándose
en el catalizador durante la
reacción de craqueo. Cuando se
quema el coque en el regenerador,
una porción del nitrógeno se
convierte en NOx. Ya que emisiones
de NOx contribuyen a la
lluvia ácida, son precursores en
la formación de ozono a nivel terrestre,
y contribuyen a enfermedades
respiratorias, la EPA y
varias agencias locales y
estatales han estado ajustando
los estándares de emisiones de
NOx en la última década. 1,2
Una variedad de opciones de
reducción de NOx, catalíticas y
de equipos especiales, están
disponibles a los refinadores para
cumplir con los límites en el contenido
de NOx que se emite en la
corriente de gas de chimenea del
regenerador. Uno de los mejores
métodos para alcanzar estas regulaciones
es el uso de promo-
14 ISSUE No. 107 / 2010
tores de combustión de bajo
NOx. Este método tiene la ventaja
de ser sencillo y no es costoso,
pues reemplaza el promotor
tradicional de Platino, y también
típicamente no requiere
infraestructura o reactivos químicos
adicionales. En adición, la
EPA de los Estados Unidos de
América concluyó que los limites
de emisiones recientemente
adoptados utilizando aditivos y
controles de combustión eran
alcanzables, efectivo de costos y
tenían menos impactos secundarios
que las tecnologías de
control orientadas a la instalación
de equipos nuevos que eran más
costosas. 3
La EPA de EUA emitió las enmiendas
finales a su New Source
Performance Standards for
Petroleum Refineries (NSPS) 3 el
24 de Junio de 2008. Dentro de
esta enmienda, la EPA declara
que la mejor tecnología demostrada
(BDT) para el control de las
emisiones de NOx incluye el uso
de aditivos en conjunto con un
ascendente y revisado límite en
las emisiones de NOx de 80
ppmv para un promedio acumulativo
de 7-días consecutivos.
Típicamente, bajo los procedimientos
de un Decreto de
Consentimiento de la EPA, se
han restringido las operaciones
de las unidades de FCC a una
emisión límite de NOx de 20
ppmv para en un promedio acumulativo
de 365-días consecutivos
y de 40 ppmv basado en un
promedio acumulativo de 7-días
consecutivos. Esta enmienda
NSPS ahora reconoce también el
impacto secundario ambiental
que muchas de las soluciones de
equipos nuevos infligen sobre el
ambiente, inherente a sus operaciones
para alcanzar un límite
máximo de emisiones de NOx de
20 ppmv. Estos impactos secundarios
incluyen PM (Material
Particulado) en adición a emisiones
adicionales de SO 2 y NOx
que surgen de la demanda eléctrica
adicional. Adicionalmente,
muchas de las soluciones de
equipos nuevos requieren reactantes
químicos suplementarios
que le añaden peligros y otros
problemas propios de emisiones.
1 Por lo tanto, se espera que
promotores de oxidación formulados
sin platino y controles avanzados
de oxidación típicamente
tengan un impacto menor en el
ambiente, ya que generalmente
no generan emisiones secundarias
adicionales.
Aunque hay muchas ventajas
para el uso de promotores de
bajo NOx, hay algunas limitaciones,
especialmente con los
promotores de la primera generación.
Estos incluyen reducciones
variables y, a veces
limitadas, en la reducción de
NOx, y también ocasionalmente
actividad baja en la combustión
del CO. Se cree que la variabilidad
se debe al rango amplio de
condiciones de operaciones de la
unidad de FCC, al igual que a la
variedad de configuraciones de
los regeneradores. El propósito
de este documento y del trabajo
de investigación de Grace es
entender las reacciones detrás
de la formación y la destrucción
de NOx para poder desarrollar
mejores aditivos que sean más
efectivos y menos variables en
su comportamiento. En adición,
se esta trabajando para entender
las condiciones de operaciones
que afectan la formación de NOx
para desarrollar recomendaciones
y ayudar a los refinadores
a optimizar su unidad para minimizar
NOx.

Figura 1
Vías Mayores para Reducción de NOx Pathways
Coque
Nitrógeno
Mecanismo de Emisión de NOx
NOx en el regenerador de FCC
se origina del nitrógeno de la
carga que se deposita en el
catalizador como coque.
Cuando el coque que contiene
nitrógeno se quema en el regenerador,
el 10% del nitrógeno se
emite como NOx y el remanente
se emite como nitrógeno. NOx
térmico, que resulta de la oxidación
de nitrógeno molecular
(N 2 ), no es una fuente significativa
de NOx a las temperaturas del
regenerador de la FCC. Esto se
ha demostrado en cálculos termodinámicos
y experimentalmente,
haciendo un balance de
masa de nitrógeno alrededor de
una unidad de planta piloto de
FCC. 4,5
Durante la combustión del coque,
los datos indican que el nitrógeno
en el coque se libera primeramente
como N 2 o como un compuesto
de nitrógeno reducido, tal
como el HCN. En presencia de
vapor de agua, generado por la
combustión de coque, el HCN se
hidroliza a NH3. 6,7 Estas
especies de nitrógeno reducido
son oxidadas adicionalmente a
N 2 o a NOx. El NOx es casi
exclusivamente en la forma de
Especies de Nitrógeno Reducido
(NH 3, HCN)
NO. Una vez que se forma el
NOx, también puede reaccionar
con varios reductantes, como el
carbón o CO, para formar
nitrógeno.
En unidades de combustión total,
promotores de combustión tradicionales
basados en Platino son
muy efectivos en reducir CO,
pero también aumentan dramáticamente
las emisiones de NOx.
Se introdujeron promotores de
combustión de bajo NOx para
resolver este problema reteniendo
la función de oxidación de
CO, pero eliminando el aumento
marcado en NOx. Los promotores
de combustión de bajo NOx
típicamente contienen metales
nobles que no incluyen Platino,
potencialmente otros metales de
transición, y contienen soportes
modificados de alúmina que ayudan
con la función de reducción
de NOx. 8,9,10
Basado en las reacciones
ilustradas en la Figura 1 para la
formación y destrucción de NOx,
hay dos vías principales por las
cuales los promotores de combustión
de bajo NOx pueden disminuir
el NOx. La primera (1) es
catalizando la reducción de NOx
a nitrógeno. La segunda (2) es
(2B)
(2A)
NOx + Reductante
(1)
Nitrógeno
actuando en el precursor de NOx
y minimizando la conversión a
NOx. Esto se puede lograr al
promover la oxidación de las
especies de nitrógeno reducido a
nitrógeno (Ecuación 2A) en vez
de a NOx (Ecuación 2B).
Ecuación 2A
4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O
Ecuación 2B
4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
Se ha demostrado que el primer
mecanismo (1) es facilitado por
los promotores de combustión de
Grace. Este trabajo se describe
en dos documentos que Grace
publicó en conjunto con investigadores
de la Universidad de
South Carolina 11,12 . Los datos
indicaron que los aditivos promovieron
la reducción de NO por
CO a través de un isocianato
intermedio estabilizado por la
superficie del promotor de combustión
de bajo NOx. El segundo
mecanismo (2), envolviendo la
oxidación de especies de
nitrógeno reducido a NOx, es el
tópico del trabajo de este documento.
La investigación elucidando
estos mecanismos y el
GRACE DAVISON CATALAGRAM 15

desarrollo de nuevos promotores
de combustión de bajo NOx de
Grace se llevó a cabo en una
Unidad de Pruebas de Regenerdor
de lecho fluidizado, así como
en un reactor de lecho fijo, como
se describe a continuación.
Unidad de Prueba de
Regenerador Experimental
Se utilizó una Unidad de Prueba
de Regenerador (RTU) a escala
de laboratorio para probar el
comportamiento de promotores
de combustión de bajo NOx y las
condiciones que afectan las emisiones
de NOx en el regenerador
de la unidad de FCC. 13 La RTU
simula un regenerador de FCC al
alimentar catalizador con coque
a la parte superior de un lecho
fluidizado donde se quema el
coque bajo condiciones controladas.
También se remueve
catalizador constantemente,
generando un catalizador de
equilibrio con un rango desde
completamente impregnado con
coque a catalizador completamente
regenerado en el reactor.
Esto reproduce fielmente un
ambiente verdadero de un regenerador
de FCC donde se puede
determinar el comportamiento del
aditivo y donde las condiciones
del regenerador se pueden cambiar
sistemáticamente para determinar
su efecto en las emisiones
de NOx.
Se probaron los aditivos después
de una desactivación sin metales
en la unidad de CPS (Vaporización
Cíclica con Propileno). El
catalizador comercial de FCC
que se usó en este estudio fue
desactivado con vapor por 4
horas a 1500°F (815°C) en 100%
vapor. Después de la desactivación,
se coquizó en una planta
piloto DCR (Riser Circulatorio de
Grace) usando una carga de
FCC que contenía 0.18%p de
16 ISSUE No. 107 / 2010
nitrógeno total, 0.42%p de azufre
y 5.1%p de Carbón Conradson.
El catalizador impregnado con
coque contenía aproximadamente
1.0%p de coque. Para
fines de la prueba, se mezcló el
aditivo desactivado con el catalizador
impregnado con coque a
un nivel de 0.2%p. Se mantuvo
la temperatura de reacción en
700°C durante la prueba, y se
controló el exceso de oxígeno en
1.1%. Se recopilaron datos
durante 60 a 90 minutos luego de
alcanzar una operación estable.
Reactor de Lecho Fijo
Se realizó un estudio en un reactor
de lecho fijo, en colaboración
con la Universidad de South
Carolina 14 , para comparar la oxidación
de especies de nitrógeno
reducido sobre una variedad de
metales nobles sobre un soporte
base de promotor de combustión
de bajo NOx. Se uso NH 3 como
el compuesto modelo debido a
su disponibilidad, su toxicidad relativamente
baja y la creencia
que es una especie intermedia
mayor en la formación de NOx.
Se depositaron los metales en el
soporte usando sales solubles de
metales e impregnando hasta un
mojado incipiente. Posteriormente
los catalizadores se
secaron y calcinaron. Se realizó
la oxidación de NH 3 en presencia
de oxígeno a 700°C para simular
una temperatura típica de un
regenerador de FCC. Para cada
experimento se mezclaron 0.2
gramos de aditivo con 3 gramos
de cuarzo en el lecho fijo.
Anterior al análisis, se trataron
las muestras en un flujo de 10%
O 2 /He a 700°C. La concentración
de gas de NH 3 en la carga que
se usó para la reacción fue de
500 ppm. Las pruebas se realizaron
con niveles de oxígeno de
500 ppm y 2000 ppm. Se recopilaron
los datos bajo condiciones
de operación estable a velocidad
espacial de gas por hora (GHSV)
constante de 30L/gm/hr. Se alimentaron
los productos de reacción
del reactor a un espectrómetro
de masa-GC para identificación
y cuantificación.
Resultados
La oxidación de NH 3 a NOx y N 2
se realizó sobre el soporte del
promotor de combustión de bajo
NOx al igual que para cada uno
de los metales soportados. Se
consideró el soporte del promotor
de combustión de bajo NOx
como la línea base y la conversión
adicional fue considerada
debida al efecto del metal. Los
datos en la Figura 2, para el caso
de 2000 ppm O 2 , muestran que
el promotor a base de Platino
convierte un porcentaje significativamente
más alto de NH 3 a
NOx comparada con el metal
noble #1 ó #2. El catalizador con
el metal noble #1 es el más
selectivo para convertir NH 3 a N 2
seguido del catalizador con el
metal noble #2. Estos resultados
indican que la selectividad del
promotor de combustión, al
catalizar la oxidación de especies
de nitrógeno reducido a N 2 o NO,
es una diferencia clave entre el
comportamiento de promotores
con o sin Platino en el regenerador
de FCC. También se
estudió el efecto de un nivel más
alto de oxígeno en la oxidación
de NH 3 . Los datos demuestran
que aumentar los niveles de
oxígeno de 500 ppmv O 2 a 2000
ppmv O 2 , sobre el promotor de
Pt, aumenta la cantidad de NH 3
convertida a NOx por casi 20%.
Ambas observaciones son consistentes
con lo que se observa
en regeneradores de FCC donde
promotores de Pt y niveles altos
de exceso de O 2 tienden a
aumentar las emisiones de NOx.

Productos Resultantes
CP ® P
Se ha introducido recientemente
el promotor de combustión de
bajo NOx de tercera generación
de Grace Davison, CP ® P, a
algunas refinerías seleccionadas
para una evaluación a escala
comercial. Resultados preliminares
de estas pruebas están
confirmando que se han alcanzado
las características proyectadas
para este promotor de
combustión de bajo NOx de tercera
generación. Se ha diseñado
el CP ® P como una formulación
libre de Platino, alcanzándose
una respuesta rápida a la post
combustión y/o a situaciones de
excursión de CO, como se había
observado tradicionalmente con
promotores de CO formulados
con Pt. Sin embargo, el CP ® P
resulta en emisiones de NOx
más bajas y periodos muy rápidos
de deterioro de emisiones de
NOx.
Mientras que adiciones de
"rescate" de promotor de combustión
de CO formulados con Pt
resultaban muchas veces en emisiones
elevadas y sostenidas de
NOx hasta por 2-4 semanas, el
periodo de deterioro de NOx
como resultado de una dosificación
de "rescate" de CP ® P
dura sólo unos días. Además, a
diferencia de generaciones anteriores
de promotores de bajo
NOx, CP ® P no depende de un
seguimiento estricto de dosificación
diario. Sin embargo, la
dosificación consistente diaria de
CP ® P sigue siendo la ruta
preferida para alcanzar un control
predecible de post combustión,
CO, y balance y emisones de
NOx.
Abajo están las respuestas iniciales
que hemos recibido como
Figura 2
Formación de NOx vs. Tipo de Metal Noble
Formación de NOx (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
testimonios comerciales de instalaciones
de FCC acerca de las
características del comportamiento
del CP ® P.
Wyoming Refining –
Newcastle, WY
“La Compañía Wyoming ha sido
un usuario de promotor de combustión
CP ® 5 de Grace Davison
desde que pusimos en marcha
nuestra planta de FCC en el
2000. Recientemente cambiamos
a su producto CP ® P y estamos
alcanzando los mismos
resultados que el CP ® 5.
Nuestra razón para cambiar fue
para ayudar con la reducción de
NOx en nuestro gas de chimenea
del regenerador. Hasta ahora,
con la adición de CP ® P, no
vemos un aumento en NOx
cuando se añade el promotor."
Montana Refining –
Great Falls, MT
"Vemos buenos resultados y no
hemos visto un aumento en CO
con las cantidades que hemos
estado usando."
El uso de CP ® P es casi 25%
más bajo que la primera genera-
Pt Metal #2
Metales Nobles
Metal #1
ción de promotor de bajo NOx.
CP ® P es más activo con una
respuesta inmediata de post
combustión y de CO, a niveles
similares de NOx, como con
XNOx ® .
Costa del Golfo, Refinador de
USA
Se observó una caída inmediata
de 40-50°F en las temperaturas
de los ciclones del regenerador
(a temperatura constante de la
fase densa) después del cambio
a CP ® P de un promotor de la
competencia de bajo NOx.
La temperatura más baja permitió
una reducción en el flujo de aire
y del exceso de O 2 en una FCC
que está limitada de aire durante
los meses más cálidos - permitiendo
flexibilidad para operar
con un precalentamiento más
bajo y unas relaciones de
cat/aceite más altas durante los
meses más calientes.
Anteriormente, operaciones
intentaba aumentar aire para oxidar
CO a CO 2 en el lecho para
poder controlar la temperatura de
la fase diluida del regenerador.
GRACE DAVISON CATALAGRAM 17

Figura 3a
Actividad de Combustión de CO
Actividad de Combustión de CO (%)
Emisiones de NO (ppmv)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
75
70
65
60
55
50
CP ® P PBN 4ta Gen
Promotores de Combustión
Figura 3b
Comparación de Emission de NOx
18 ISSUE No. 107 / 2010
CP ® P PBN 4ta Gen
Promotores de Combustión
Adicionalmente CP ® P, siendo un
promotor de combustión formulado
sin platino, el refinador
aumenta considerablemente las
posibilidades de disposición del
ECAT. CP ® P tiene un precio
muy competitivo para atraer
operaciones de FCC que necesitan
un promotor de CO de bajo
NOx, o sencillamente necesitan
un reemplazo para un promotor
formulado con platino de mediana
actividad.
Próxima Generación del
Promotor de Bajo NOx
El trabajo contínuo de
Investigación de Grace Davison
en los mecanismos de formación
y destrucción de NOx en el
regenerador de la FCC indican
que son posibles mejoras adicionales
a los promotores de
bajo NOx. La investigación y los
datos de campo muestran que
hay una relación general entre
CO y NO que hace muy difícil
alcanzar niveles muy bajos de
CO sin aumentar dramáticamente
el NOx. Haciendo ajustes
finos y combinando las
propiedades de un metal activo y
el material de soporte apropiado,
se demuestra que es posible
alcanzar reducciones adicionales
en NOx, a niveles constante de
CO. Datos de pruebas en la
unidad de RTU de Grace
Davison demuestran estas mejoras
en las Figuras 3a y 3b. Los
datos revelan que la actividad de
combustión de CO de este promotor
de cuarta generación es
similar a los promotores de Pt y
CP ® P pero produce menos
NOx. Esperamos que esta tecnología
esté disponible en el
mercado para el 2011.

Resumen
Los esfuerzos de investigación y
desarrollo de Grace han conducido
al desarrollo del nuevo aditivo
CP ® P, un promotor de combustión
de bajo NOx. Datos de
múltiples pruebas comerciales
muestran un control excelente de
CO con una respuesta rápida a
la post combustión y/o excursiones
de CO, como los promotores
tradicionales basados en
Pt. Sin embargo, a diferencia de
los promotores tradicionales, el
aditivo CP ® P ofrece emisiones
más bajas de NOx y unos periodos
muy rápidos de deterioro de
las emisiones de NOx.
Este nuevo promotor se desarrolló
como un producto del trabajo
de investigación y desarrollo
dirigido al entendimiento de los
mecanismos de reacción para la
formación de NOx en el regenerador
de la FCC. Las especies
de nitrógeno reducido generadas
durante el quemado del coque en
el regenerador son las especies
intermedias claves en minimizar
la formación de NOx. CP ® P es
mucho más efectivo en convertir
estas especies reducidas a N 2
que los promotores de Pt., que
tienden a convertirlos en NOx.
En adición, el CP ® P es efectivo
en convertir NOx que ha sido formado
en el regenerador de
nuevo a N 2 a través de una reacción
con las especies reductoras.
Debido al éxito de los promotores
de bajo NOx, y a la falta de
necesidad de infraestructura adicional
u otros reactantes químicos,
la EPA ha considerado estos
promotores como la mejor tecnología
demostrada (BDT) para
disminuir las emisiones de NOx
de los regeneradores de la FCC.
Grace continúa trabajando alineada
con esta conclusión de
BDT por la EPA, dirigiendo
esfuerzos continuos de investigación
y desarrollo hacia un
mejor entendimiento del mecanismo
de formación de NOx y
para mejorar los métodos catalíticos
para reducir NOx.
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C.F.R. Part 60, Subpart J/Ja. 73 Fed. Reg.
35838 (June 24, 2008). The amendments
were proposed in 2007 as the outcome of
the periodic review of NSPS standards
required under the Clean Air Act -- Section
111(b)(1). 72 Fed. Reg. 27278 (May 14,
2007). The rules provide technical corrections
to the existing Subpart J standards and
create a set of new emissions for fluid catalytic
cracking units (FCCU), fluid coking
units (FCU), sulfur recovery plants (SRP),
and fuel gas combustion devices for facilities
that were newly constructed, modified or
reconstructed after May 14, 2007. The new
rules became effective on June 24, 2008.
4. Xinjin Zhao, A.W. Peters, G. W.
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Amiridis, Characterization of Pd-Based FCC
CO/NOx Control Additives by In Situ FTIR
and Extended X-ray Absorption Fine
Structure Spectroscopies. Catalysis Today,
Volume 127, Issues 1-4, 30 September 2007,
Pages 176-188.
13. G. Yaluris, X. Zhao, and A. W. Peters, “
FCCU Regenerator Lab-Scale Simulator for
testing New Catalytic Additives for Reduction
of Emissions from The FCC Regenerator”,
Proceedings of the 212th ACS National
Meeting, Orlando, FL, Aug, 1999, 41 (3)
P.901.
14. Michael Amiridis, Oleg Alexeev, Behnam
Bahrami (Chemical Engineering, University
of South Carolina), Udayshankar Singh,
Michael Ziebarth (W.R. Grace & Co.-Conn.),
Manuscript preparation currently in progress.
GRACE DAVISON CATALAGRAM 19

Grace Davison Introduce CP ® P,
Nuestro Promotor de CO de Tercera
Generación de Bajo NOx Sin-Platino
Nuestro nuevo promotor de CO, CP ® P ofrece una
respuesta rápida CO/post combustión, equivalente a
promotores convencionales formulados con Platino,
con hasta un 20% menos de emisiones de NOx comparado
con productos de la competencia.
Comercializado a fines de 2009, seis unidades de
FCC están usando CP ® P actualmente y se están
planeadas unas tres pruebas adicionales. En aplicaciones
comerciales CP ® P
• Usa 75% menos comparado con promotores de
bajo NOx de primera generación
• Permite operación a un nivel menor de exceso
de O2 en una FCC limitada por aire
• Tiene un caída intermedia de 40-50°F en la
temperatura del ciclón más caliente, a una
temperatura constante de fase densa después
de cambiar de un competidor
Su formulación libre de cobre permite más opciones
de disposición para catalizador de equilibrio y no
requiere manejo especial. CP ® P está disponible en
• bolsas de 5 lbs.
• baldes de 30 lbs.
• tambores de 300 lbs.
• sacos de 2000 lbs.
20 ISSUE No. 107 / 2010
Usuarios
Actuales
Figura 1
CP ® P Reduce Variabilidad
Por ciento de Indice de CO
55
50
45
40
35
30
Tabla I
Usuarios de CP ® P Actuales y Planeados
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Fecha CP ® P
Comenzó
Sep ‘09
Nov ‘09
Ene ’10
Feb ’10
Feb ’10
Feb ’10
Se Espera
Comenzar 1er
Trimestre 2010
Se Espera
Comenzar 1er
Trimestre 2010
Se Espera
Comenzar 2do
Trimestre 2010
Promotor
Base
CP ® 5
XNOX ®
Competidor 2
Promotor No
Basado en Pt
Competidor 2
Promotor No
Basado en Pt
CP ® 5
CP ® 5
XNOX ®
CP ® A
Competidor 1
Promotor No
Basado en Pt
Promotor de Combustión de
Bajo NOx de 1ra Generación
CP ® P
Variabilidad Reducida con CP ® P

El Valor Económico
Escondido de
Aditivos de FCC
Mejore las Ganancias de su FCC con
Aditivos de Olefinas Livianas
La industria de la refinación tiene
muchos conocimientos en el uso de
aditivos de olefinas livianas de ZSM-5
para la producción incremental de
propileno para aplicaciones químicas y
de polímeros y de butilenos para
carga para la unidad de alquilación.
Sin embargo, aditivos de olefinas
livianas también son capaces de
proveer flexibilidad significativa para la
operación de la unidad de FCC. Hay
varios esquemas donde el uso de aditivos
de olefinas livianas puede proveer
un beneficio económico global.
Recientemente Grace tuvo la experiencia
de un esquema de este tipo
cuando un refinador tuvo una parada
prematura de un reformador catalítico.
La refinería estaba corta en octanaje
en ese momento y no había oportunidad
para aumentar la temperatura
del riser. Grace recomendó que el
refinador considerara el uso de aditivo
de olefinas livianas para aumentar el
octanaje global del complejo de FCC.
El uso de ZSM-5 aumenta el rendimiento
de C 3's y C 4's olefínicos para
alimentar la unidad de alquilación y
cualquier otra unidad diseñada para
crear material del rango de gasolina a
partir de las olefinas de la FCC. La
producción incremental de olefinas
livianas de la FCC resulta en
rendimientos más altos de alquilato.
Alquilato es una corriente de mezclado
de la refinería que es alta en octano
RON y MON. Al mismo tiempo, el
rendimiento de gasolina de FCC
usualmente disminuye a una temperatura
constante de reacción, pero el
octanaje aumenta, con aumentos generalmente
ente 0.3 y 0.7 números.
Cuando se suman todas las propiedades
de octanaje de la gasolina de
FCC y del alquilato, hay un aumento
en el octanaje del inventario total de
gasolina del complejo de FCC. Esta
es una opción económica valiosa
cuando se está operando la FCC a
carga reducida y hay capacidad
disponible en la unidad de alquilación.
Variando la concentración del aditivo
de olefinas livianas que se añade al
inventario de catalizador circulante, el
refinador puede optimizar independientemente
la temperatura de salida
del riser a la capacidad máxima de
carga de la unidad de alquilación.
Esta opción puede ser de mucha
ayuda en el otoño y el invierno, cuando
generalmente se desean mayores
rendimientos de ACL.
Grace Davison es el suplidor líder de
aditivos de FCC de ZSM-5 de alta
actividad y alta estabilidad. Se están
usando los aditivos OlefinsMax ® y
OlefinsUltra ® en más de 50 unidades
de FCC a nivel mundial. Siguen ofreciendo
valor económico para el refinador,
generando propileno incremental,
carga adicional para la alquilación
y un aumento en el octanaje de la
gasolina.
GRACE DAVISON CATALAGRAM 21

Maximización de
Inventario de Destilado por
Hidroprocesamiento de ACL Adicional
Brian Watkins
Technical Service
Engineer
Advanced Refining
Technologies
Chicago, IL
El Aceite Cíclico Liviano (ACL)
de la FCC ha sido por mucho
tiempo un componente común
en la carga a las hidrotratadoras
de diesel y, más recientemente,
ha habido un gran interés en
procesar cantidades mayores de
ACL debido a consideraciones
económicas y para alcanzar la
demanda de productos de Ultra
Bajo Azufre (ULSD) en el mercado.
Aumentar la cantidad de
22 ISSUE No. 107 / 2010
David Krenzke, Ph.D
Regional Technical
Services Manager
Advanced Refining
Technologies
Richmond, CA
ACL a la hidrotratadora de diesel
tiene diferentes impactos, en el
comportamiento de la hidrotratadora
y en las propiedades del
producto ULSD resultante. El
ACL adicional tiene el efecto
combinado de disminuir el cetano
del inventario de diesel y de
limitar el fin de corrida (EOR)
haciendo difícil mantener el color
de la especificación ASTM para
el diesel. En este trabajo discu-
Charles Olsen, Ph.D.
Worldwide Technical
Services Manager
Advanced Refining
Technologies
Chicago, IL
tiremos varias opciones que
tienen los refinadores al usar el
ACL adicional mientras que se
recuperan los tiempos de corrida
al final del ciclo y se obtienen
las mejoras que se requieren en
cetano.
El grado del impacto de ACL
depende de un número de factores
incluyendo la cantidad y el
punto final del ACL en la carga,

y el catalizador que se esté
usando en la unidad ULSD 1 .
Estos desafíos se pueden
vencer escogiendo apropiadamente
el sistema catalítico y
entendiendo el impacto que ACL
tiene en el comportamiento de la
unidad y en la calidad del producto
ULSD.
En general se acepta que la adición
de ACL al diesel aumenta la
severidad de la carga y, por lo
tanto, requiere aumentar la temperatura
del reactor para poder
alcanzar la meta de azufre en el
producto. La Figura 1 resume
los datos de planta piloto que
demuestran este efecto. La
figura muestra el aumento de
temperatura requerida relativo a
la carga virgen (SR) como una
función de la fracción de ACL en
la carga variando desde 0 hasta
75% ACL. Está claro que aún
niveles bajos de ACL pueden
impactar la actividad del catalizador.
A alta severidad (

Figura 2
Aromáticos Totales de Producto al Variar
Concentrationes de ACL
%vol Aromáticos Totales
70
60
50
40
30
20
10
0
660 680 700 720 740 760
WABT, ˚F
Figura 4
Aromáticos Totales de Producto al Variar
Concentraciones de ACL & Catalizador SRO
%vol Aromáticos Totales
45
40
35
30
25
20
15
10
5
25% 50% 75% 0%
Figura 3
Contenido de PNA del Producto al Variar
Concentraciones de ACL
%vol Aromáticos 2+
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
25% 50% 75% 0%
660 680 700 720 740 760
WABT, ˚F
0
680 690 700 710 720 730 740 750 760
24 ISSUE No. 107 / 2010
WABT, ˚F
25% 50% 75% 0%
Como se ve en la figura, hay un
límite en la cantidad de saturación
aromática que se puede
alcanzar.
El contenido de poli-aromáticos
de los productos también puede
ser una preocupación, debido a
una concentración inicial mucho
más alta, y a la limitación del
equilibrio termodinámico en la
conversión a medida que la
hidrotratadora alcanza el fin de
corrida. La Figura 3 muestra
cómo varía el PNA del producto
con la temperatura del reactor y
con la fracción de ACL en la
carga. El límite de equilibrio a
alta temperatura es evidente.
Con el uso de un catalizador
selectivo en apertura de anillo
(SRO), ART puede mejorar la
capacidad de la hidrotratadora
para alcanzar las metas de
aromáticos y PNA totales en el
producto. Además, se hicieron
pruebas con las mismas cargas
descritas anteriormente usando
un sistema conteniendo NDXi y
una capa de catalizador selectivo
en apertura de anillo (SRO) en el
fondo de la hidrotratadora. El
sistema catalítico mostró la
misma actividad HDS y HDN, y
su capacidad para procesar ACL
adicional, mientras alcanzaba
una conversión más alta de saturación
aromática comparada con
el catalizador de hidrotratamiento
sólo. La Figura 4 muestra el porcentaje
total en volumen de
aromáticos en el producto con
las mismas cuatro cargas.
El uso de un catalizador que
permite abrir los anillos provee
una disminución adicional en el
contenido total de aromáticos,
especialmente las cargas con
50% y 75% ACL. Este beneficio
es también visible a temperaturas
más altas, con concentraciones
reducidas de PNA en el

producto, comparado con el
catalizador de hidrotratamiento
sólo, como se ve en la Figura 5.
Observando sólo la carga con
75% ACL, y comparando los dos
sistemas catalíticos, el beneficio
es más obvio para las concentraciones
de aromáticos totales
y de PNA, como se ven en la
Figura 6.
La nueva serie del SmART
Catalyst System, con la capacidad
catalítica SRO, es muy
efectiva para reducir anillos
aromáticos, el cual se refleja en
un mejor rendimiento de cetano
y color. El rendimiento en la
reducción de aromáticos de
ambos sistemas se ve en la
Figura 7 que compara los dos
sistemas a 10 ppm azufre.
Aromáticos y Cetano
La Tabla I enumera algunos
componentes puros y su número
de cetano correspondiente.
Como se puede observar, las
parafinas, especialmente las
parafinas normales, tienen
números de cetano muy altos,
mientras que los aromáticos,
especialmente los aromáticos
tipo naftaleno, tienen números
de cetano muy bajos. Algunos
materiales que se encuentran
dentro del rango de destilados
como el ACL de FCC tienen
altos contenidos de naftalenos,
lo que explica el número bajo de
cetano de cargas de ACL.
Un estudio sobre unidades operativas
comerciales demuestran
que hay un número de parámetros
de operación que influyen
en mejorar el cetano en una
hidrotratadora de diesel, principalmente
la presión parcial de
hidrógeno, velocidad espacial
líquido por hora (LHSV) y la
gravedad API de la carga (o
sea, la cantidad de ACL).
Figura 5
PNA’s del Producto al Variar Concentración de ACL &
Catalizador SRO
%vol Aromáticos 2+
7
6
5
4
3
2
1
25% 50% 75% 0%
0
680 690 700 710 720 730 740 750 760
%Vol Aromáticos
60
50
40
30
20
10
0
WABT, ˚F
Figura 6
Comparación de Catalizador a 75% ACL en la Carga
%Vol
40
35
30
25
20
15
10
5
0
680˚F
700˚F
720˚F
740˚F
NDXi NDXi/SRO NDXi
NDXi/SRO
Figura 7
Aromáticos de Producto
TOTAL PNA
Aromáticos Totales PNA
Carga
NDXi
NDXi/SRO
GRACE DAVISON CATALAGRAM 25

Tabla I
Número de Cetano de Componentes Puros
Parafinas
Isoparafinas
Naftenos
Aromáticos
Figura 8
Indice de Cetano de Varias Cargas de Destilados
Indice de Cetano (D976)
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
ACL
LCGO/VBGO
Corrida Directa
Keroseno
Compuesto
n-Decano
n-Pentadecano
n-Hexadecano
n-Eicosano
3-Etildecano
4,5-Dietiloctano
Heptametilnonano
8-Propilpentadecano
7,8-Dietiltetradecano
9,10-Dimetiloctadecano
Decalin
3-Ciclohexilhexano
2-Metil-3-ciclohexilnonano
2-Ciclohexiltetradecano
1-Metilnaftaleno
n-Pentilbenzeno
Bifenil
1-Butilnaftaleno
n-Nonilbenzeno
2-Octilnaftaleno
n-Tetradecilbenzeno
Fórmula
C10H22
C15H32
C16H34
C20H42
C12H26
C12H26
C16H34
C18H38
C18H38
C20H42
C10H18
C12H24
C16H32
C20H40
C11H10
C11H16
C12H10
C14H16
C15H24
C18H24
C20H34
Número de
Cetano
76
95
100
110
48
20
15
48
67
59
48
36
70
57
0
8
21
6
50
18
72
10
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
API Carga
26 ISSUE No. 107 / 2010
Generalmente, a medida que
disminuye el LHSV, aumenta el
potencial de mejorar el cetano.
La experiencia comercial con
ULSD ha demostrado que para
LHSV's cercanos de 1 hr-1 o
menos, se puede alcanzar un
aumento de cetano de casi 10
números (según método ASTM
D-976 para índice de cetano),
siempre que la presión de H 2
sea lo suficientemente alta
cuando se procesan mezclas de
ACL. A LHSV's más altos
(mayor de 1.7 hr-1) el potencial
de mejorar el cetano disminuye
a casi 4 números o menos. No
es sorprendente que unidades
de altas presiones tienden a
alcanzar aumentos mayores de
cetano. Se ha observado que el
incremento de cetano es típicamente
menos de 6 números
cuando la presión de la unidad
es menos de 1000 Psig, mientras
que el incremento de cetano
aumenta a 8-10 números a medida
que la presión aumenta más
allá de 1000 Psig. Se puede
encontrar una discusión más
detallada en la Referencia 2.
La Figura 8 compara el índice
de cetano (D976) para diferentes
fuentes de carga de destilados.
Es evidente que los ACL's
de la FCC tienen los cetanos
más bajos, mientras que los
materiales SR tienen el cetano
más alto. Las cargas de destilados
derivadas de la operación
de coquificación tienden a tener
un cetano similar al material SR,
mientras que keroseno tiende a
tener un cetano más bajo debido
a su punto de ebullición más
bajo. Para los materiales en el
rango de diesel, las cargas con
una gravedad API más baja
(ACL) tienen un índice de
cetano más bajo demostrando
que, dentro de un rango de destilación
dado, el API es una her-

amienta razonable para estimar
el índice de cetano.
La Figura 9 es un resumen de
los datos comerciales de una
unidad ULSD usando un
Sistema SmART que opera a
1300 Psig y ligeramente por
debajo de 1 LHSV. La mezcla
de la carga varía desde 100%
cargas craqueadas hasta 100%
material virgen. Como muestra
la figura, la gravedad API de la
carga tiene un efecto mayor en
las mejoras de cetano. A
gravedades API bajas de la
carga (altos niveles de ACL) el
aumento de índice de cetano
alcanzado en esta unidad es
alrededor de 9 números comparado
con 6 números o menos
para una carga con poco o
ningún ACL (gravedad API de la
carga más alta).
Como se puede esperar, hay un
mayor costo de hidrógeno para
alcanzar aumentos grandes en
cetano partiendo de cargas que
contienen altas proporciones de
ACL. La Figura 10 muestra
como aumenta el consumo de
H 2 de la misma unidad comercial
ULSD con mejora en el
incremento de cetano. Para
aumentos de cetano de 5-8
números, el consumo de H 2 es
consistente con la regla de
mano que establece que "el consumo
de H 2 es aproximadamente
igual a 100*Δcetano".
Nótese, sin embargo, que alcanzar
aumentos mayores de 8
números, como en este caso,
ocurre cuando existe un aumento
grande en el consumo de H 2 ;
para mejoras de 9-9.5 números
de cetano, el consumo de H 2 es
mayor que 1200 SCFB, o sea,
un aumento de 30% en el consumo
de H 2 por cada número
incremental de cetano. Esto
sugiere que hay un límite práctico
en cuanto al mejoramiento de
Figura 9
Aumento de Cetano Observado en una Unidad
Comercial ULSD
Aumento de Indice de Cetano
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Aumento de Indice de Cetano
10
9
8
7
6
5
4
500
Gravedad API de Carga
Figura 10
Consumo de H 2 Aumenta con Mejora de Cetano
cetano alcanzable para un conjunto
de carga, condiciones de
operación y sistema catalítico.
En este ejemplo parece ser
como de 8 números.
La mayor parte de este aumento,
en lo que respecta al mejoramiento
tradicional de cetano,
se debe a la saturación de compuestos
poli-aromáticos con una
cantidad moderada de satura-
600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Consumo de H 2
GRACE DAVISON CATALAGRAM 27

Figura 11
El Sistema Catalítico Tiene un Impacto Enorme en la
Mejora de Cetano
Aumento de Indice de Cetano
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
Figura 12
Mejora en el Indice de Cetano
Mejora en Indice de Cetano
Consumo de H2/Mejora Unitaria
de Cetano, SCFB
12
10
NiMo CoMo SmART
4
620 625 630 635 640 645 650 655 660 665 670
8
6
4
2
0
100
95
90
85
80
Temperatura, ˚F
NDXi NDXi/SRO
Figura 13
Consumo de Hidrógeno para Mejora de Indice de Cetano
28 ISSUE No. 107 / 2010
NDXi NDXi/SRO
ción mono-aromática. Como se
demostró en la Tabla I, la saturación
de compuestos poliaromáticos
pueden resultar en
aumentos razonables de cetano.
Como se mencionó anteriormente,
el sistema catalítico tiene
un impacto significativo en el
grado de mejoras de cetano
alcanzado en una hidrotratadora.
Es de conocimiento general
que los catalizadores NiMo
tienen una actividad de saturación
más alta que los catalizadores
CoMo, y en consecuencia,
se espera que los
catalizadores NiMo provean un
incremento mayor de cetano.
La Figura 11 resume datos de
planta piloto que demuestran
esto. Se generaron estos datos
usando una carga que contenía
50% ACL, y estos muestran que
el catalizador NiMo eleva el
cetano en casi el doble comparado
con el catalizador CoMo.
El Sistema ® SmART, que utiliza
ambos catalizadores NiMo y
CoMo, levanta el cetano en casi
dos números más que utilizando
todo el sistema de CoMo, con
sólo un ligero aumento en el
consumo de hidrógeno. Esta es
una solución ideal para mejorar
el cetano del producto de aquellos
refinadores que tienen limitaciones
de H 2 .
Mejoras en color y cetano se
relacionan con la eliminación de
anillos aromáticos. Saturar anillos
aromáticos es una manera
efectiva para mejorar cetano,
pero hay un límite práctico en la
cantidad de mejora incremental
de cetano que se puede alcanzar
como se demostró en la
Figura 4. Además, la reacción
se puede volver termodinámicamente
limitada cerca del final del
ciclo, resultando en un nivel más
bajo de mejoramiento de cetano
y posibles problemas de color.

Un mejor acercamiento es la
saturación aromática seguida de
la apertura selectiva de anillos.
El producto parafínico resultante
tiene un cetano más alto que el
anillo saturado correspondiente,
visto en la Tabla I, y se evita el
tema de control termodinámico
al fin de la corrida. ART está
desarrollando un catalizador
selectivo en la apertura de anillos
para uso en hidrotratadoras
de alta presión cuya meta es
mejorar cetano. Las siguientes
figuras muestran los resultados
de este nuevo sistema comparado
con un catalizador NiMo de
alta actividad, NDXi.
Se llevaron a cabo pruebas pilotos
usando una carga diesel
conteniendo 25% ACL a 1.0
LHSV, presión de H 2 1240 psi, y
3000 SCFB H 2 /Aceite. El WABT
para ambos sistemas catalíticos
fue el mismo, resultando en un
producto con 8-10 ppm de
azufre. La Figura 12 muestra la
mejora del índice de cetano para
cada sistema.
La experiencia comercial en
Tabla II
Analísis de GC-Mass Spec de Productos de ULSD
de Diferentes Sistemas Catalíticos
Saturados
Aromáticos Totales
Mono Aromáticos
Poli Aromáticos
Compuestos Tiofénicos, %p
Carbón
Hidrógeno
Número de Carbón Promedio
ULSD ha demostrado que
unidades procesando cargas
que contienen altas fracciones
de ACL y otras cargas craqueadas,
o unidades con insuficiente
hidrógeno, pueden
experimentar una caída en la
mejoras de cetano a medida que
el catalizador envejece. El uso
de un sistema catalítico SRO
ayudará a mitigar este efecto y
mejorará el cetano EOR y el
color de producto.
Seguramente una de las consideraciones
claves con las mejoras
de cetano más grande es el
uso eficiente de hidrógeno. La
data comercial en la Figura 4
muestra que cuando las mejoras
en cetano son >8 números el
requerimiento de H 2 para mejorar
el cetano en forma incremental
aumenta significativamente.
La Figura 13 da el consumo de
H 2 por unidad de aumento en
número de cetano para NDXi y
para el sistema NDXi/SRO.
Aunque el sistema NDXi/SRO
da una mejora de cetano de >11
números, el uso de H 2 es más
eficiente que con hidrotratamien-
Carga
NDXi/SRO NDXi
%Vol %p %Vol %p %Vol %p
22.9
60.3
13.4
46.9
16.7
to típico.
La Tabla II compara los productos
ULSD de los dos sistemas a

Figura 14
Color de Producto ULSD de Unidad Comercial
Color de Producto, ASTM
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780
Temperatura de Salida, ˚F
Figura 15
Comparación de Color de Producto para CD y 30% ACL
Color ASTM
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
30 ISSUE No. 107 / 2010
CD
ALC
800 Psig
1200 Psig
1200 Psig
800 Psig
0.0
640 660 680 700 720 740 760 780 800
Temperatura, ˚F
estos PNA's son verde/azul y
fluorescentes en color, lo cual es
visible aún a concentraciones
muy bajas. Algunos compuestos
de nitrógeno (y otros
polares) también han sido identificados
como problemas para el
color y la estabilidad de los productos
destilados. El trabajo llevado
a cabo por Ma et. al. 3
concluyó que las especies
específicas responsables por la
degradación de color en diesel
son antraceno, fluoranteno y sus
derivados alquilatados. Otros
trabajo concluído por Takatsuka
et. al. 4 demostró que los cuerpos
de color responsables por la
degradación de color del producto
diesel estaban concentrados
en los puntos de destilación
más altos del diesel (>480°F)
sugiriendo que se puede mejorar
el color ajustando el punto
final del diesel.
Aromáticos poli-nucleares como

estos se saturan fácilmente a
aromáticos de uno y dos anillos
bajo condiciones típicas de
hidrotratamiento de diesel al
prinicipio de corrida (SOR), pero,
a medida que la temperatura del
reactor aumenta hacia el EOR,
se alcanza un límite de equilibrio
donde la reacción de deshidrogenación
inversa se hace más y
más favorable. En alguna combinación
de presión parcial de
hidrógeno "baja" y temperatura
"alta", se empiezan realmente a
formar (o reformar) PNA's resultando
en una degradación del
color del producto diesel.
La Figura 14 resume los datos
de una unidad comercial ULSD
usando catalizadores ART. Los
datos muestran que el color del
producto excedió 2.5 ASTM,
siendo esta la especificación de
color en línea para diesel, a una
temperatura de salida del reactor
sobre los 730°F. La carga a
esta unidad contenía 30-50%
ACL y se operaba a 1.0 LHSV y
una presión de entrada de 850
Psig.
La Figura 15 resume algunos
datos de planta piloto que se
generaron como parte de un
estudio más grande del color
usando CDXi gastado, el cual es
un catalizador CoMo de excelente
comportamiento para
ULSD. 5 La figura demuestra
una comparación del color del
producto diesel obtenido a partir
de una carga SR y de una mezcla
de 30% ACL cuya relación
de H 2 /Aceite era de 2100 SCFB
y dos presiones. La carga SR
resulta de color aceptable sobre
el rango amplio de temperaturas
y para ambas presiones que se
muestran. El producto de la
mezcla ACL, por otro lado, se
aparta del color (>2.5 ASTM)
entre 730-740°F a 800 Psig,
mientras que a 1200 Psig la
Figura 16
Color de Producto
Color ASTM
2
1.5
1
0.5
0
temperatura puede exceder
760°F antes que se salga de
color. Esto demuestra claramente
el impacto significativo
que tiene la presión parcial de
H 2 en el color del producto
diesel cuando se procesan cargas
que contienen ACL.
La Figura 16 compara el color
de producto alcanzado por el
NDXi y el sistema NDXi/SRO del
estudio de la planta piloto discutido
anteriormente. El sistema
SmART usando el catalizador
SRO da un beneficio de color
ASTM de 0.5 números sobre el
sistema de NiMo sólo. Esta
mejora en el color de producto
le da la opción al refinador para
procesar una cantidad adicional
de ACL o añadir tiempo de corrida
al final del ciclo antes que los
productos ya no cumplan la
especificación de color ASTM.
Advanced Refining Technologies
(ART) está bien posicionado
para proveer asistencia en cómo
maximizar mejor el comportamiento
en la unidad y para
tomar ventaja de las oportunidades
para procesar con éxito
más ACL hacia ULSD. ART ha
desarrollado catalizadores
especificamente diseñados para
NDXi NDXi/SRO
manejar cargas más difíciles,
demostrado por la tecnología
SmART para ULSD. Esta tecnología
ha sido aceptada extensamente
con más de 75
unidades en servicio comercial
desde su comienzo. Advanced
Refining Technologies (ART)
continúa mejorando su línea de
catalizadores ULSD de actividad
ultra alta, y la adición de un
catalizador SRO a la línea de
catalizadores para ULSD
proveerá a los refinadores una
flexibilidad mayor en la
operación de sus unidades de
hidrotratamiento de diesel.
Referencias
1. B. Watkins and C.Olsen, 2009 NPRA
Annual Meeting, paper AM-09-78
2. G.Rosinski and C.Olsen, Catalagram ®
publication No. 106, Fall 2009
3. X. Ma et. al., Energy and Fuels, 10, pp
91-96 (1996)
4. T.Takatsuka et.al., 1991 NPRA Annual
Meeting, Paper AM-91-39
5. G.Rosinski, B.Watkins and C.Olsen,
Catalagram ® publication No. 105, Spring
2009
GRACE DAVISON CATALAGRAM 31

32 ISSUE No. 107 / 2010
Movimiento de Personal
Mike Federspiel se ha mudado para una rotación de servicio técnico/ventas
en Asia Pacífico. Mike se reportará a Lim Tow Foon.
En un movimiento relacionado, Cher Yee Young se ha unido al equipo
de Servicio Técnico Norteamérica, reportándose a Dennis Kowalczyk.
Kevin Burton se ha unido a nuestro equipo de Ventas Técnicas
cubriendo las cuentas de la Costa Oeste de Norteamérica, reportándose
a Mike Zehender. Kevin viene con casi veinte años de experiencia
en las industrias de petróleo, refinación y químicas, más recientemente
en Hovensa donde pasó los últimos once años en los equipos de ingeniería
de procesos, servicio técnico, y desarrollo de proyectos.
Leonid Leznik ha sido promovido a la posición de Al Jordan de RT’s
Director of Sales Operations. Leonid ha trabjado en roles claves en
Grace por los últimos 17 años, más recientemente como
Representante de Ventas Técnicas para el equipo de Ventas de
Norteamérica. Será miembro del Equipo de Liderazgo RT, reportándose
a Shawn Abrams, Vice- Presidente y Gerente General.

Movimiento de Personal
CONTINUADO DE PAGINA 34
Woody Shiflett es nombrado al nuevo rol de Deputy Managing Director
for Advanced Refining Technologies. En este rol, Woody tendrá la
responsabilidad para las funciones tecnológicas de ART, manteniendo
sus responsabilidades actuales para Mercadeo y Servicio Técnico y
ahora añadiendo responsabilidades de Investigación y Desarrollo.
Esperamos que este arreglo permitirá una cooperación e interacción
más estrecha entre estas funciones encaminado hacia beneficios en
desarrollo de productos y soporte al cliente.
Ingrid Du ha completado la rotación del Grace's Marketing Leadership
Program y aceptado un rol a tiempo completo en el equipo de mercadeo
de ART reportándose a Scott Purnell. Adicionalmente, ella trabajará
estrechamente con Woody Shiflett y Lauren Blanchard.
Olivia Topete se une a nosotros como Representante de Servicio
Técnico. Ella viene a nosotros desde Merichem donde pasó cuatro
años como Supervisora de Procesos y Diseño Mecánico en su
división de Tecnologías de Procesos. Previamente pasó 5 años en
UOP como Consejera de Campo comisionando tecnologías UOP a
nivel mundial. Olivia se graduó con un MBA de Rice University, y
tiene su grado de bachillerato de Purdue en Ingeniería Química.
Al Jordan ha sido nombrado en el rol recientemente expandido de Grace Davison’s
Operations Director, Asia Pacific. Nuestras instalaciones de manufactura se reportarán a Al,
quien estará ubicado en Singapore. Al era anteriormente RT’s Director of Sales Operations.
GRACE DAVISON CATALAGRAM 33

Deposición de Sal en Unidades de
Concentración de Gases de la FCC
Michel Melin
Director
Technical Service
Grace Davison Refining
Technologies
Europe, Middle East and Africa
Varios problema operacionales
pueden surgir cuando ocurre
deposición de cloruro de amonia
en unidades de concentración
de gases de la FCC, y hay
muchas posibles causas.
Deposición de sal en unidades
de concentración de gases en la
FCC puede conducir a varios
problemas operacionales si no
se manejan de una manera
34 ISSUE No. 107 / 2010
Colin Baillie
Marketing Manager
Grace Davison
Refining Technologies
Europe, Middle East and Africa
apropiada. Por lo tanto es
importante que los refinadores
estén conscientes de las causas
principales de deposición de sal
para poder aplicar procedimientos
correctos para manejar este
fenómeno.
Introducción
Se han discutido con muchos
detalles la evaluación de proble-
Gordon McElhiney
Director Marketing &
Business Development
Grace Davison
Refining Technologies
Europe, Middle East and Africa
mas en la FCC en términos de
problemas de ciclones, asuntos
de circulación catalítica o
coquificación 1 . Sin embargo, se
ha reportado menos información
acerca de las maneras de tratar
con asuntos de deposición de
sal. La sal que más es depositada
en unidades de concentración
de gases en la FCC es
cloruro de amonia (NH 4 Cl), pero
también puede haber depósitos

de las sales hidrosulfuro de
amonia (NH 4 )SH y sulfuro de
hierro (FeS), aunque son menos
comunes.
El propósito de este artículo es
proveerle a los refinadores información
útil acerca de las causas
más probables de deposición de
sal, los síntomas asociados y las
consecuencias resultantes, al
igual que acciones que se
pueden tomar para manejar
estas situaciones. El equipo de
servicio técnico de las
Tecnologías de Refinación de
Grace Davison ha ayudado a
varios refinadores a manejar
asuntos de deposición de sal y
se discutirá en este artículo esta
valiosa información.
Deposición de Cloruro de
Amonia: Causas Probables
Hay dos razones principales
para un aumento de ocurrencias
de depósitos de cloruro de amonia.
Primero, refinadores estan
procesando una cantidad mayor
de cargas resi-duales, que tipicamente
tienen un contenido
más alto de cloruro. Algunos
refinadores también pueden
estar desviando el desalador
con cargas residuales atmosféricas
importadas, que contribuye
a niveles más altos de cloruros.
Segundo, debido a la necesidad
de producir gasolina de bajo
azufre, se extrae un corte lateral
de gasolina de la fraccionadora
principal (MF) y se hidrotrata
subsecuen-temente. Esto crea
temperaturas en la parte superior
de la fraccionadora tan bajas
como 100°C (212°F), comparada
con temperaturas previas en
el ran- go de 135-145°C (275-
293°F).
Aunque estos son los orígenes
más probables de los depósitos
de cloruro de amonia, hay otras
circunstancias que pueden
causar este problema, y se
resume una lista en la Tabla I.
Durante el diagnóstico de fallas
para un asunto de deposición de
sal se deben considerar todas
estas posibilidades, individualmente
o en combinación. Por
ejemplo, un refinador que se
enfrentó a asuntos de deposición
de cloruro de amonia llevó
a cabo un ejercicio de evaluación
y diagnóstico de fallas, y al
final se atribuyó el problema a la
inyección de una corriente de
bazofia (slop) a la fraccionadora
principal. Esta bazofia era rica
en cloruro y, en conjunto con los
efectos de crudos acídicos que
se estaban procesando, resultó
en una deposición de cloruro de
amonia en la fraccionadora (con
una corrosión severa en el
empacamiento de la fraccionadora,
vea Tabla III). Se resolvió
el problema de deposición de
sal con un lavado con agua (vea
Tabla IV).
Contribución de Cloruro del
Catalizador de FCC
En adición a la incorporación de
cloruro de tierras raras a los
catalizadores de FCC para estabilizar
la zeolita y guiar selectividades
de producto, el cloruro es
un componente integral del sistema
del aglutinador Al-Sol de
Grace Davison, que se comercializó
por primera vez a principio
de los 1980's, con la planta
de Worms en Alemania siendo
la instalación pionera. Este sistema
de aglutinador Al-Sol
provee la base para la flexibilidad
de formulación que genera
el alto comportamiento asociado
con los catalizadores FCC de
Grace Davison. De hecho, lo
extraordinario de este sistema
de aglutinador es una de las
razones principales que catalizadores
de Grace Davison han
mantenido una ventaja en comportamiento
sobre otros suplidores
de catalizadores. La
pregunta que surge a menudo
es si el cloruro de este agluti-
Tabla I
Causas Más Probables de Deposición de Sal de
Cloruro de Amonia
Procesamiento de residuo atmosférico importado
Pobre operación del desalador de crudo
Recuperación de corte lateral de FP de gasolina (menos temp de tope)
Reprocesamiento de basofia en FP (Fraccionadora Principal)
Condensador de tope gotereando (usando agua de mar)
Sobrecargando la “bota de agua” del recibidor de tope
Mala distribución de la corriente de reflujo frío (punto frío)
Cargas conteniendo cloruro orgánico de aditivos usados para aumentar
la recuperación de aceite o para limpieza
GRACE DAVISON CATALAGRAM 35

nador puede contribuir a la
deposición de sal, y en este
contexto los siguientes hechos
son relevantes.
Durante el proceso de manufactura
del catalizador de FCC, se
"fija" el aglutinador de Al-Sol
usando una calcinación a temperaturas
altas para proveer
resistencia a la atrición sobre un
rango amplio de formulaciones.
Este paso de calcinación, a temperaturas
altas, también
remueve la mayoría (>80%) del
cloruro del catalizador. Si es
necesario, se pueden usar
pasos adicionales en el proceso
para reducir aún más el contenido
de cloruro en el catalizador
fresco. En la unidad, el
catalizador fresco se añade a la
FCC a través del regenerador.
Es importante reconocer que la
temperaturas típicas en el
regenerador de la FCC son significativamente
más altas que
las temperaturas usadas en calcinación
en el proceso estándar
de manufactura de catalizador,
que a su vez son más altas que
las temperaturas típicas del
reactor en la FCC. Como consecuencia,
y acelerado por el
vapor que también está presente,
el cloruro remanente en
el catalizador fresco FCC se
remueve rápidamente en el
regenerador, antes que el catalizador
hace su primer ingreso a
la sección del reactor.
Típicamente se remueve el 80-
95% del cloruro del catalizador
fresco en el gas de chimenea
del regenerador, dependiendo
del diseño del regenerador. Por
lo tanto, se recomienda que se
evite añadir catalizador fresco a
una zona donde pueda desviar
del lecho del regenerador y viajar
directamente al
riser/despojador.
Deposición de Cloruro de
Amonia - Síntomas y
Consecuencias
La deposición de cloruro de
amonia ocurre principalmente en
la parte superior de la fraccionadora
principal. Se puede
encontrar, en menor grado, en la
línea de transferencia superior,
donde el gas pasa a través de
enfriadores de aire y agua, o en
la planta de recuperación de
gases de FCC aguas abajo. La
Figura 1 muestra un diagrama
esquemático dónde es más
probable que ocurra la deposición
de cloruro de amonia.
El síntoma principal de deposición
de cloruro de amonia es un
aumento de caída de presión en
la parte superior de la fraccionadora
principal. Se enumeran síntomas
adicionales en la Tabla II.
Figura 1
Diagrama Resaltando Dónde Puede Ocurrir Deposición de Cloruro de Amonia
Vapores de
Reactor
36 ISSUE No. 107 / 2010
Deposición puede
occurir en el
tope de la FP...
Fractionadora
Principal
Reciclo
ACP
Enfriador
de tope
...y en la línea
del tope
Agua
Despojador
ACL
Filtro
Vapor
Recibidor
de tope
Hacia compresor de gas húmedo
Nafta “salvaje” a
absorbidor primario
Aceite de Esponja Rico
hacia adsorbidor de aceite de esponja (sponge oil)
Hidrotratador
Producto (ACL)
Aceite Cíclio Liviano
Producto de Aceite Decantado (Fondos)

La deposición de sal puede
causar una reducción en flujo de
carga, al igual que un leve deterioro
en la calidad de productos.
Esto puede ser una consecuencia
de la deposición de sal como
tal, pero también se notará temporalmente
durante cualquier
periodo de lavado con agua que
se aplica para reducir la deposición
de sal. En adición, la
corrosión también puede ser un
problema, especialmente para
columnas empacadas. Hay un
resumen de las consecuencias de
deposición de sal en la Tabla III.
Manejando y Resolviendo los
Asuntos de Deposición de
Cloruro de Amonia
El equipo de servicio técnico de
las Tecnologías de Refinación
de Grace Davison ha trabajado
con refinadores para ayudarle a
resolver asuntos de deposición
de cloruro de amonia. Compartimos
la experiencia adquirida en
las siguientes recomendaciones
principales. Para evitar deposición
de cloruro de amonia en la
línea de transferencia superior,
usualmente se añade agua, con
cantidades típicas en el rango
de 6-7vol% de agua basado en
carga fresca.
La adición de un aditivo antiensuciante
en la corriente de
reflujo puede evitar la formación
de depósitos de cloruro de amonia
en los platos y en el
empacamiento. Entonces, la sal
es transportada en la corriente
de gasolina, en la cual es soluble.
Se ha usado este tipo de
aditivos con éxito para reducir la
deposición de sal de cloruro de
amonia en varias refinerías en
los últimos diez años; por ejemplo,
en la refinería Pembroke en
Gales del Sur, UK, al igual que
en la refinería Mongstad en
Noruega 2,3 . Ahora se consideran
Tabla II
Síntomas Principales de Deposición de Sal
Aumento de delta P en la FP
Inundación de sección del tope de la FP
Taponamiento de tomas de productos del tope
Pérdida de carga en las bombas alrededor de los intercambiadores
Pérdida de eficiencia de separación entre gasolina y ACL
Temperatura más alta del fondo de la FP
Aumento de presión de reactor/regenerador
Taponamiento del colador de la boma de reflujo/gasolina
Flujo reducido de refujo/TPA
Apertura mayor de la válvula de succión del Compresor de Gas Húmedo
Dificultad cuando se usa HCN para re-hervir el depropanizador porque la
temperatura de HCN es más baja y se puede depositar sal en los tubos
Tabla III
Consecuencias de Depsosición de Sal
Corosión de platos/empacamiento
Capacidad reducida de Compresor de Gas Húmedo (menor P succión)
Capacidad reducida de soplador de aire (mayor P regen)
Aumento en delta coque en la unidad (mayor P reactor)
Ensuciamiento del circuito de fondos (si mayor T fondos)
Calidad pobre de gasolina pesada
Costo asociado con carga reducida y productos fuera de especificaciónes
durante lavados periódicos con agua
Menor carga del re-hervidor del depropanizador
Menor carga del re-hervidor del debutanizador
estos aditivos como tecnología
establecida y efectiva. También
se reporta que protegen contra
la corrosión.
Otra recomendación es un lavado
con agua en la fraccionadora
principal. Se añade el agua periódicamente
o (más raramente)
continuamente en la corriente de
reflujo. Se reduce la temperatura
superior de la fraccionadora
principal a aproximadamente
80°C (176°F) usando el flujo de
reflujo o la corriente recirculada
del tope de la columna, para
permitir que el agua condense
dentro de la columna para disolver
la sal. Se remueve el
agua preferiblemente en un
plato dedicado, donde se separa
de la nafta craqueada pesada.
Saudí Aramco ha practicado
este procedimiento con éxito. 4
Alternativamente, se puede
aumentar la temperatura superior
de la fraccionadora (por
ejemplo, a más de 135°C
(275°F) para un periodo de tiempo
para permitir la disociación
de la sal. Obviamente, esto
resulta en gasolina de rango
completo saliendo por la parte
GRACE DAVISON CATALAGRAM 37

superior de la fraccionadora
durante este periodo de tiempo.
Otras recomendaciones incluyen
el mejorar el asentamiento de
agua en tanques de cargas
importadas, permitiendo más
tiempo para asentar, y el uso de
aditivos.
Modificaciones de equipo
pueden incluir el diseño de un
distribuidor de reflujo de la fraccionadora
principal para evitar
puntos fríos en la parte superior
de la columna. Alternativamente,
se puede revisar el diseño
de los platos de la
fraccionadora principal. Por
ejemplo, la instalación de una
bota de agua en uno de los
platos permitirá remover agua (y
la sal disuelta) sin contaminar la
nafta craqueada pesada. Se
puede considerar también la
instalación de un desalador de
dos etapas para optimizar la
operación del desalador de la
unidad de crudos. Otras
opciones incluyen la instalación
de un desalador dedicado a la
carga de FCC 5 , o la instalación
de una columna separadora de
gasolina, y luego recoger la
nafta craqueada térmicamente a
la salida superior de la fraccionadora.
Finalmente, una solución muy
efectiva es hidrotratar la carga
de FCC, ya que esto remueve la
mayoría del cloruro de la carga y
mejora significativamente la
estructura de rendimientos. Sin
embargo, esto requiere una gran
inversión de capital.
Los métodos principales para
manejar deposición de cloruro
de amonia se resaltan en la
Tabla IV.
38 ISSUE No. 107 / 2010
Tabla IV
Métodos para Manejar la Deposición de Sal de Cloruro
de Amonia
Uso de aditivos anti-ensuciantes
Lavado con agua de la FP
Aumento de temperatura del tope de la FP
Mejor asientamiento de agua en los tanques de cargas importadas
Modificación del distribuidor de reflujo de la FP para evitar puntos fríos en el tope de la columna
Instalación de una ”bota de agua” en uno de los platos de la FP
Instalación de un desalador de crudo de dos etapas
Instalación de un desalador de la carga de FCC
Instalación de un separador de gasolina
Hidrotratando la carga de FCC
Evitar añadir catalizador en una zona donde pueda desviar el lecho del regen

Deposición de Cloruro de Amonia en la Fraccionadora Principal
Considere una unidad de FCC procesando una carga residual atmosférica bajo las siguientes
condiciones:
• Flujo de Carga = 440 tonne/h (440 000 kg/h) (968,000 lb/hr)
• Contenido de nitrogen (carga) = 1645 ppmw
• Contenido de cloruro (carga) = 1.93 ppmw
• Presión superior Frac Principal = 1.89 bara (27.8 psig)
• Vapor a Frac Principal = 50.5 tonne/h = 2806 kmol/h
• Gas seco = 53584 Nm 3 /h = 2392 kmol/h
• GLP = 100.3 tonne/h = 1937 kmol/h
• NCL + reflujo = 344.2 tonne/h = 3843 kmol/h
• Flujo total al tope FP = 10978 kmol/h
El siguiente ejemplo asume que 15% del nitrógeno en la carga va hacia NH 3
• producción de nitrógeno (de carga) = 440 000 × 0.1645 %p
= 723.8 kg/h
= 51.7 kmol/h
• producción resultante de amonia = 51.7 × 15%
= 7.79 kmol/h
• presión parcial de NH 3 = 1.89 × (7.79/10978)
= 1.34 × 10 -3 bara
• producción de cloruro (de la carga) = 440 000 × 0.000193 %p
= 0.85 kg/h
= 2.4 × 10 -2 kmol/h
• presión parcial de HCl = 1.89 × (2.4 × 10 -2 /10978)
= 4.13 × 10 -6 bara
• ppNH 3 × ppHCl = 5.53 × 10 -9 bara
Usando la siguiente fórmula:
ln (Kp) = - 21183.4/T + 34.17
donde Kp = ppNH 3 × ppHCl y T es la temperatura mínima de la parte superior de la fraccionadora
principal que se requiere para evitar la deposición de sal (medida en °K). La temperatura
mínima requerida en la parte superior de la fraccionadora para evitar la deposición de sal bajo
estas condiciones es 125°C (257°F).
GRACE DAVISON CATALAGRAM 39

Otros Tipos de Deposición
de Sal
Los otros tipos principales de
deposiciones de sales son de
hidrosulfuros de amonia y sulfuro
de hierro. La deposición de
hidrosulfuro de amonia es controlada
por la reacción de equilibrio:
NH 3 (g) + H 2 S (g) (NH 2 )SH (s)
y ocurre a una temperatura más
baja que para cloruro de amonia.
6 Deposición de esta sal
ocurre con más probabilidad en
los enfriadores de la línea superior,
y algunas veces en el compresor
de gas húmedo en sí,
particularmente cuando se
procesan cargas con altos contenidos
de nitrógeno y azufre.
Se controla mejor la deposición
de (NH 4 )SH ajustando la temperatura
donde ocurre la deposición,
al igual que con el uso de
lavado con agua.
Sulfuro de hierro es un producto
de corrosión que se encuentra
mayormente en los platos y en
el empacamiento de la fraccionadora
principal. Ya que la
sal es pirofórica, su acumulación
es un riesgo potencial al abrir la
columna. Se ha reportado que
los aditivos que se usan para
prevenir la deposición de cloruro
de amonia, también ayudan a
prevenir la acumulación de sulfuro
de hierro en la fraccionadora
principal. Se deben
considerar los procedimientos
apropiados para la parada de la
FCC, y la aplicación de un lavado
químico para oxidar el sulfuro
de hierro antes de entrar al
recipiente 7 .
40 ISSUE No. 107 / 2010
Conclusión
Pueden surgir varios problemas
operacionales cuando ocurre
deposición de sal en las
unidades de concentración de
gases de FCC. El tipo principal
de sal depositado es cloruro de
amonia. Hay un rango de
causas probables, siendo un
contribuyente importante el
aumento en el procesamiento de
residuos atmosféricos importados.
La gran mayoría de FCC's
usando catalizadores de FCC
basados en Al-Sol nunca tienen
problemas debido al contenido
de cloruro asociado con este
aglutinador. Es importante clarificar,
sin embargo, que hay un
número de maneras de manejar
y resolver cualquier asunto de
deposición de cloruro de amonia.
Por cierto, varias refinerías
han conseguido el apoyo del
equipo de servicio técnico de las
Tecnologías de Refinación de
Grace Davison con respecto al
manejo de cloruro, para poder
evitar tener que cambiar a un
catalizador de FCC libre de
cloruro, con el sacrificio resultante
en comportamiento y en la
economía.
Referencias
1. Mott, R. W., Troubleshooting
FCC Standpipe Flow Problems.
Catalagram® publication No. 83,
p.25-35, 1992.
2. Minyard, W. F., and Martin, D. O.,
Removal and Prevention of Salt
Fouling in FCC Main Fractionators,
ERTC Conference, Rome, Italy,
Nov. 13-15 , 2000.
3. Minyard, W. F., and Martin, D. O.,
Hansen, A. S., Synnevag, L., FCC
Main Fractionator Salt Fouling
Solutions, Hydrocarbon
Engineering, March, 2000.
4. Dean, C., Golden, S. W., Main
Fractionator Water Wash Systems,
PTQ Revamps, p.23-25.
5. Xiaodong, Y. E., Gasoil Desalting
Reduces Chlorides in Crude, Oil
and Gas Journal, Oct 16, 2000,
p.76-78.
6. Yiing, M. W., Calculations
Estimate Process Stream
Depositions, Oil and Gas Journal,
Jan 3, 1994, p.38-41.
7. Ender, C., and Laird, D., Reduce
the Risk of Fire During Distillation
Column Maintenance, World
Refining, November 2002, p.30-35.

Alcyon TM Catalyst: Emerge Una Nueva Estrella
Grace Davison introduce el catalizador Alcyon TM , un nuevo
catalizador revolucionario de FCC diseñado para máxima actividad
Unidades con limitaciones de circulación no pueden tomar plena ventaja de la
mejorada calidad de la carga. Cuando el catalizador de FCC no tiene suficiente
actividad, la temperatura de regeneración es muy baja, y no se puede alcanzar la
deseada temperatura de reacción. Algunos refinadores usan aceite de antorcha
o reciclan fondos para proveer delta coque adicional, pero esto puede ser un
detrimento para la operación. Alcyon TM provee superior actividad y estabilidad
mientras se mantiene excelente selectividad a coque y gas. Alcyon TM es el más reciente invento de
Grace Davison comprobando de nuevo: No solo hacemos catalizadores de FCC, hacemos catalizadores
de FCC para usted. www.e-catalysts.com
®

© 2010 W. R. Grace & Co.-Conn.
Catalagram ®, Grace ®, Grace Davison ®, GENESIS ®, MIDAS ®, IMPACT ®, GSR ®, AURORA ®, ADVANTA ®, Super DESOX ®, D-PriSM ®,
SuRCA ®, GSR ®-5, OlefinsMax ®, OlefinsUltra ® and SmART Catalyst System ® are registered trademarks in the United States and/or
other countries, of W. R. Grace & Co.-Conn.
ApART, AT, DX and StART, SmART Catalyst System ® are trademarks of Advanced Refining Technologies, LLC.
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Astera and Alcyon are trademarks of W. R. Grace & Co.-Conn.
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