Presentacin de PowerPoint

EXTRACCINRegulaciones en el contenido de azufre en gasolinas.

HDS convencional:

Altas presiones.

Altas temperaturas.

Gran cantidad de reactivo (Hidrgeno).

Catalizadores.La desulfuracin extractiva esta basada en el hecho que los compuestos organoazufrados son mas solubles que los hidrocarburos en un solvente apropiado.

Descripcin del proceso:

En un tanque de mezclado, los compuestos de azufre son transferidos desde la corriente de hidrocarburo hacia el solvente debido a su alta solubilidad en el solvente.

Subsecuentemente, la mezcla solvente-hidrocarburo es alimentada a un separador en el cual los hidrocarburos son separados del solvente y ste ltimo es recirculado.

Se obtiene una corriente ligera desulfurada.

Ventajas:

La caracterstica ms atractiva es que se puede aplicar a temperaturas y presiones bajas.

El tanque de mezclado puede operar incluso a condiciones ambientales.

El proceso no cambia la estructura qumica de los componentes del hidrocarburo.

Como el equipo necesario es bastante convencional y sin requerimientos especiales, el proceso puede ser fcilmente integrado en una refinera.Solvente.

Para que el proceso sea eficiente.

El solvente debe ser cuidadosamente seleccionado para satisfacer varios requerimientos:

Los compuestos organoazufrados deben ser altamente solubles en el solvente.

El solvente debe tener una temperatura de ebullicin diferente a la de los compuestos de azufre.

No debe de ser muy costoso para asegurar la factibilidad econmica del proceso.Solventes orgnicos como acetona, etanol, sulfolano, polietilenglicol y compuestos con nitrgeno mostraron razonables niveles de desulfurizacin de 50-90%, dependiendo el nmero de ciclos de extraccin.

Se ha reportado que el contenido de azufre de un destilado intermedio puede ser reducido siete veces (de 0.2% a 0.029 %) y el de aromticos tres veces (de 27.1% a 8%) por extraccin con disolventes como metanol, furfural y etilenglicol.Otros solventes usados comnmente son acetonitrilo, lactonas como gama butirolactona, DMF, o compuestos con azufre como DMSO y sulfolano.El sulfolano es un solvente orgnico con buena solubilidad en agua, y puede ser usada para la extraccin selectiva de compuestos azufrados polares y aromticos de mezclas de hidrocarburos.El sulfolano exhibe algo de mayor afinidad hacia el tiofeno en comparacin con compuestos BT y olefinas.Se ha estudiado la extraccin de compuestos de azufre de la gasolina FCC con sulfolano. Consiguiendo remocin de hasta 89% del contenido total de azufre.

Desventajas:

La eficiencia de la desulfuracin extractiva es limitada por la solubilidad de los compuestos de azufre en el solvente.

La solubilidad puede mejorarse eligiendo un adecuado solvente tomando en cuenta la naturaleza de los compuestos a ser removidos.

Esto usualmente se logra preparando un coctel de solventes. Por ejemplo acetona-metanol o tetraetilenglicol-metoxitriglicol.

La preparacin de esos cocteles es difcil e ineficiente pues su composicin depende fuertemente de los compuestos azufrados presentes en la alimentacin.

La volatilidad de los solventes ocasiona que se pierda una parte en la corriente desulfurada.Lquidos inicos.

En aos recientes los lquidos inicos han sido sugeridos como candidatos para la desulfuracin de combustibles por extraccin.

El uso de lquidos inicos para la extraccin selectiva de compuestos de azufre de los combustibles se inform por primera vez en 2001 por Wassercheid y colaboradores.

Caractersticas

En su mayora son lquidos a temperatura ambiente.

Tienen muy alta conductividad elctrica.

Presin de vapor baja.

No son inflamables.

Presentan presiones de vapor muy bajas a condiciones ambientales.

Tienen alta estabilidad trmica.Los lquidos inicos son sales (por lo tanto, estn enteramente compuesta por iones) con una temperatura de fusin baja. Muchos de los lquidos inicos son trmicamente y qumicamente estables, y estn en estado lquido en un amplio intervalo de temperaturas. Como resultado de su carcter inico, tienen una presin de vapor prcticamente despreciable en condiciones de operacin comunes, siendo por lo tanto fcilmente recuperables de los compuestos voltiles y evitan las prdidas a la atmsfera (con los efectos contaminantes posteriores). Adems, una seleccin juiciosa de sus iones constituyentes puede ajustar las propiedades de los lquidos inicos en un grado considerable, permitiendo as que el "diseo" de un lquido inico especfico para satisfacer los requisitos para un objetivo particular.Los lquidos inicos han mostrado bastante baja afinidad hacia parafinas y olefinas, algo de mayor afinidad a compuestos aromticos, mientras que su afinidad hacia tiofenos y metiltiofenos es muy alta.

La estructura y el tamao de los cationes y aniones de los lquidos inicos influyen en la capacidad para eliminar componentes particulares.

Son capaces de eliminar compuestos orgnicos de azufre sin la eliminacin de compuestos aromticos al mismo tiempo, lo cual es deseable porque cuando la alimentacin es gasolina esto no causa la reduccin en el nmero de octanoTheILs synthesized from organic acids (formic, acetic, and benzoic)and N-containing bases (aniline, piperidine, and diethylamine)seem quite interesting.154 After the threefold extraction ofcatalytic cracking gasoline with the aforementioned ILs, thesulfur content of the latter decreased from 240 to 30 ppm, andthe content of aromatic hydrocarbons, from 26 to 14%.Lquidos inicos sintetizados a partir de cidos orgnicos (frmico, actico y benzoico) y bases nitrogenadas (anilina, piperidina y dietilamina).

Los lquidos inicos pueden ser regenerados tratando el extracto con un exceso de parafinas de bajo punto de ebullicin y usarse nuevamente para la desulfuracin.

Iones usados en los lquidos inicos.En ausencia de oxidante, los lquidos inicos fallan en conseguir un alto grado de desulfuracin.El [HMlm]BF4 remueve solo 6% del azufre, pero en presencia de perxido de hidrgeno registra una remocin de 65%, 70% y 93% a 70, 80 y 90C respectivamente.Sin embargo, una alta relacin H2O2/S es necesaria para alcanzar esos niveles de remocin.Esta desventaja puede ser evitada usando catalizadores (tungsteno o molibdeno).

Influencia del contenido inicial de azufre

Relacin LI/HC

Nmero de etapas de extraccin.

Extraccin en tres etapas a 298 K y presin atmosfrica de gasolina usando diferentes lquidos inicos.1-hexil-2,4-dimetilpiridina bi(trifluorometilsulfonil)imida1-etil-3-metilmidazolio bi(trifluorometilsulfonil)imidaDietilfosfato de 1-etil-3-metilmidazolioAcetato de 1-etil-3-metilmidazolio

Un nuevo enfoque que se ha propuesto es el uso de sistemas de lquidos inicos soportados (SILP).

Se preparan dispersando el lquido inico como una pelcula fina sobre slice altamente porosa.

Esto exhibi un rendimiento en la extraccin significativamente mayor debido a su gran rea superficial, reduciendo el contenido de azufre a menos de 100 ppm en una sola etapa.

Extraccin multietapa con esta tecnologa ofrece un uso muy eficiente de los lquidos inicos y evita las limitaciones de la transferencia de masa.

Sin embargo se debe evitar la lixiviacin de una pequea cantidad del lquido inico desde el soporte hacia el combustible.Uno de los principales desafos para que los lquidos inicos sean usados de forma rutinaria es su costo.

En general son ms caros en comparacin con disolventes orgnicos comunes.

Sin embargo, como se pueden reciclar y su coste esta disminuyendo en los ltimos aos, por lo que se prev una aplicacin ms amplia en el futuro.GT-DeSulf

El proceso GT-DeSulf es un ejemplo de una tecnologa de desulfuracin basada en extraccin (ED).

Este proceso separa los compuestos azufrados y aromticos de la nafta FCC por destilacin extractiva usando una mezcla de solventes.

Se obtiene una corriente rica en olefinas, desulfurada y desaromatizada. Otra corriente con aromticos y los compuestos de azufre.El principio de la destilacin extractiva (ED) es la alteracin de la volatilidad relativa de los componentes en la presencia de un solvente altamente selectivo.

Se usa una mezcla de solventes (Techtiv).

El solvente incrementa la volatilidad relativa entre las especies de azufre y otros hidrocarburos.

Igualmente aumenta la volatilidad relativa entre aromticos y no aromticos.

La corriente rica en azufre y aromticos es enviada a un reactor de HDT normal para eliminar el azufre.

El proceso GT-Desulf es econmicamente favorable debido a su enfoque integrado para el procesamiento en la refinera (segregando remocin de azufre y recuperacin de aromticos).Logra reducir el consumo de hidrgeno pues al reactor HDS llega una menor cantidad de nafta FCC. Rendimiento:

Consigue una remocin de azufre del 99.8%.

La corriente tratada tiene un contenido de azufre