Modificación de la relación zeolita-matriz en los catalizadores de FCC y su impacto en los rendimientos y la calidad de los destilados medios

Modification of the Zeolite-Matrix Ratio in FCC Catalysts and its Impact on Yields and Quality of Middle Distillates

Con el propósito de analizar la influencia de la composición del catalizador en los rendimientos y la calidad a productos, en especial al aceite liviano de ciclo (ALC), se prepararon siete catalizadores con diferentes relaciones zeolita-matriz, utilizando como ligante alúmina o sílice. Se evaluaron con dos cargas, una parafínica y la otra afténica, en una unidad de microactividad (MAT). Los resultados muestran que al aumentar la relación zeolita-matriz en el atalizador y al evaluarse con el gasóleo nafténico, se obtienen aumentos en las conversiones, rendimientos a gasolina, ALC, gas seco y gas licuado de petróleo (GLP), menores rendimientos a slurry y menor calidad del ALC, debido al incremento de aromáticos. Al evaluar los catalizadores con el gasóleo parafínico, los aumentos en la relación zeolita-matriz involucran incrementos en las conversiones, los rendimientos a gas seco, GLP, gasolina y coque; por el contrario, los rendimientos a ALC y slurry son disminuidos con el aumento del contenido de zeolita. La calidad del corte de ALC se ve notablemente mejorada con la carga parafínica; sin embargo, la zeolita tiene un efecto negativo en la calidad de este.

INTRODUCCIÓN

La demanda de destilados medios, en especial de combustible diésel, ha venido presentando un alto crecimiento por encima de los pronósticos de venta. Esta situación ha llevado a importar grandes volúmenes de diésel y a buscar alternativas que le permitan al país ser autosuficiente. El diésel es obtenido en las refinerías por destilación atmosférica y de vacío (Zhang, 2002). Entre los procesos secundarios están el hydrocracking y el craqueo catalítico fluidizado (FCC); en este último el producto de interés es el aceite liviano de ciclo (ALC), que se mezcla con el diésel en proporciones que alcanzan hasta un 5% en peso. Esta mezcla está limitada por la calidad del ALC y la estabilidad de la mezcla del combustible (Nielsen y Doolin, 1993; Peters, 1993). Actualmente, se busca aumentar la adición de ALC al corte de diésel, razón por la cual se hace necesario aumentar la producción de ALC y someterlo a hidrotratamiento para reducir los altos contenidos de azufre y mejorar el índice de cetano.

En las unidades FCC las características del catalizador y la carga son las variables más importantes y que impactan de mayor forma en la calidad y los rendimientos a productos (Letzsch y Ashton, 1993; Nielsen y Doolin, 1993). Por ende, estas características deben tenerse en cuenta para el direccionamiento de las unidades FCC hacia la producción de mayores rendimientos de ALC con altos índices de cetano.

El componente principal de los catalizadores de FCC es la zeolita Y, la cual cumple un papel primordial en la actividad del catalizador y en la distribución de productos.