Practica 5 Craqueo Catalitico PDF

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Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ciencias Químicas Ingeniero Químico PRÁCTICA DE LABORATORIO Craqueo Catalítico Nombre: Unidad de Aprendizaje: Procesos Petroquímicos Docente: San Nicolás de los Garza, Nuevo León a 1 de Abril del 2019 Craqueo Catalítico Objetivo Mediante la realización ...

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Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ciencias Químicas Ingeniero Químico PRÁCTICA DE LABORATORIO Craqueo Catalítico

Nombre: Unidad de Aprendizaje: Procesos Petroquímicos Docente:

San Nicolás de los Garza, Nuevo León a 1 de Abril del 2019

Craqueo Catalítico Objetivo Mediante la realización de un proceso de craqueo catalítico, demostrar por medio de diferentes pruebas químicas la presencia de alquenos formados durante el proceso. Fundamento El craqueo catalítico es uno de los procesos de la destilería más importante y más ampliamente utilizado para la conversión de cortes pesados en naftas de mayor valor agregado y productos de bajo peso molecular (gases principalmente). La simple destilación del petróleo no produce todos los productos que el mercado necesita; normalmente se obtiene mayor cantidad de productos pesados y menor cantidad de livianos, por lo que el objetivo principal del craqueo es transformar esos cortes pesados, en otros más livianos. Originalmente el craqueo se realizaba térmicamente (sin la utilización de catalizadores), pero los procesos catalíticos han desplazado casi completamente al térmico, debido a que se trabaja a presiones menores (en el craqueo térmico la presión de trabajo era alrededor de 20 kg/cm 2, mientras que en el catalítico es entre 1 y 1,5 kg/cm2), además se produce más nafta con un mayor octanaje y menos aceites pesados y gases no saturados. Todos los procesos de craqueo catalítico que se utilizan hoy en día se pueden clasificar en unidades de lecho móvil o de lecho fluidizado. En la antigüedad se presentaba un equipo de craqueo de lecho fijo, actualmente en desuso, ya que tenía que trabajar con tres reactores. En cualquier de los procesos utilizados, siempre se presentan cuatro etapas, que son las siguientes: 1) Craqueo catalítico de la alimentación con la rápida desactivación del catalizador por la deposición de coque sobre este y una capa de productos líquidos pesados. 2) Separación de los productos formados y el catalizador. Después del proceso de separación, el catalizador se lo lava con vapor de agua para eliminar todos los productos líquidos que hayan quedado depositados sobre él. El vapor de agua mezclado con esos productos, sale junto con los productos formados en el reactor y se envían a una columna de destilación. El catalizador es enviado al regenerador.

3) En el regenerador se quema el coque depositado sobre el catalizador con aire. Se trata siempre que la reacción de combustión sea:

y no: La primera reacción produce la combustión del coque y en la segunda no solamente se quema el coque, sino que también se produce un aumento de temperatura (que debe evitarse). 4) El catalizador una vez regenerado, se envía nuevamente al reactor, completandoel circuito. Antes de que entre al reactor, se lo lava nuevamente con vapor de agua para eliminar cualquier vestigio de aire que pudiera haber quedado ocluido, ya que si esto ocurriera, se podría producir una combustión al ponerse en contacto con la alimentación caliente. Características Atractivas del Craqueo Catalítico 1. Reduce el peso molecular medio y produce altos rendimientos de los combustibles. 2. Produce olefinas. 3. En la alimentación hay pequeñas concentraciones de contaminantes y pequeñas. 4. El craqueo catalítico es actualmente el corazón de las refinerías actuales. 5. Se genera los más grandes volúmenes de gasolina. Materiales 50 mg de fibra de vidrio. 1 Soporte universal. 1 Pinzas para soporte universal. 1 Tapón monohoradado. 1 Tubo de vidrio 20 cm con diversos ángulos. 2 Mecheros Bunsen.

1 encendedor. 2 Mangueras de hule para mechero. 6 Tubos de ensayo de 20mL con tapón. 1 Gradilla para los tubos de ensayo. 1 Palangana. Reactivos Cantidad considerable de barro (aluminosilicatos como catalizadores). 5g de parafina solida (cera). 20 mL de agua bromada (Br2 como reactivo principal). 10 mL de KMnO4 0.01M Procedimiento 1. Vaciar los 5 gramos de parafina sólida en un tubo de ensayo 20 mL. 2. Tomar un pequeño pedazo de fibra de vidrio y comprimirlo lo más posible unos centímetros arriba del fondo del tubo de ensayo de 20 mL. 4. Agregar suficiente catalizador (barro)

al tubo de ensayo de 20 mL. Como

recomendación utilizar pedazos grandes de barro para incrementar el área superficial de reacción. 5. Montar el tubo de ensayo en el soporte universal. 6. Con un mechero o encendedor, hacer sus respectivos ángulos necesarios al tubo de vidrio de 20 cm, esto con la finalidad de lograr hacer lo que los gases tomen dirección hacia abajo. 8. Una vez que se tiene el tubo de ensayo de 20 mL con los reactivos, coloque el tapón monohoradado con el tubo de vidrio de 20 cm 7. Llenar la palangana con agua y sumergir los 5 tubos restantes en ella.

8. Sumerja la parte inferior del tubo de vidrio de 20 cm en la palangana con agua (sumergir el tubo de vidrio de 20 cm aproximadamente 2 o 3 cm). 9. Calentar el catalizador con un mechero de bunsen para retirar la humedad ambiental que este tenga. 10. Con un mechero de bunsen calentar la zona donde se encuentra el catalizador y con otro mechero de bunsen caliente la zona donde se encuentra la parafina (calentarla 5 segundos con el mechero de bunsen y retirar el mechero de bunsen 11 segundos, repetir este procedimiento hasta que se haya recolectado el gas en todos los tubos de ensayo de 20 mL). 12. Si se nota que el agua está creando succión, continúe calentando la zona donde se encuentra la parafina para que el agua se regrese y siga produciendo gas. 11. Después de haber recolectado el gas en los tubos de ensayo de 20 mL, realizar 3 pruebas: Prueba de flama, Prueba con agua bromada y prueba con KMnO4. Esto con la finalidad de comprobar la obtención de alquenos. 12. Con tres tubos realizar la prueba de flama. 13. Con un tubo realizar la prueba con agua bromada, destapar el tubo de ensayo y agregue agua bromada rápidamente después de taparlo agite vigorosamente el tubo y anote los resultados 14. Con un tubo realizar la prueba con KMnO 4, realizar el mismo procedimiento que se hizo con la prueba con agua bromada y anote los resultados.

Resultados y Discusiones Tabla 1. Tabla de rsultados

Numero de Tubo 1

Prueba De flama

Resultado Aparición de una flama y olor característico de

2

De flama

componentes volátiles. Aparición de una flama y olor característico de

3

De flama

componentes volátiles. Aparición de una flama y olor característico de

4

KMnO4

componentes volátiles. La solución tomo un color violeta y al agitar

5

Agua bromada

paso a un café oscuro. La solución se tornó amarillenta y al agitar se volvió incolora.

En prácticas posteriores sería interesante el utilizar zeolita como catalizador ya que se sabe es un catalizador utilizado para el craqueo catalítico y se podría llevar una comparación de cual es mejor para el proceso. Conclusión Como conclusión, el uso de barro como catalizador para el craqueo de parafinas tuvo buenos resultados en las pruebas químicas correspondientes pues en las tres pruebas hubo presencia de alquenos con lo cual el objetivo de la práctica se cumplió.

Bibliografía Autor desconocido. Craqueo Catalítico. 1/04/2019, de Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Rosario, DEPTO de Ingeniería Química Sitio web: https://www.modeladoeningenieria.edu.ar/images/procesos2/material_de_apoyo/CRAQUE OCATALITICO.pdf...