Evaluación de una planta de alquilación

Abstract

El Alquilo (o alquilate) es un componente muy deseado para una mezcla de combustible para motor. Como los octanos del motor de gasolina continúan aumentando los alquiles (o alquilatos) aumentaran su demanda rápidamente. Se sabe que en la terminología de refino de petróleo el término de alquilación se emplea para la reacción de olefinas de bajo peso molecular con una isoparafinas para dar isoparafinas de mayor peso molecular. La demanda de carburantes de aviación de alto número de octanos durante la segunda guerra mundial actuó como estimulante para el desarrollo del proceso de alquilación para producir gasolinas isoparafínicas de alto número de octano. Aunque la alquilación puede tener lugar a altas temperaturas y presiones en ausencia de catalizador, los únicos procesos de importancia comercial trabajan a baja temperatura en presencia de ácido sulfúrico o bien de fluorhídrico. Las reacciones que tienen lugar en ambos procesos son complejos y el producto tiene un amplio rango de punto de ebullición. Eligiendo adecuadamente las condiciones de operación, la mayor parte de los productos pueden incluirse en el rango de puntos de ebullición de la gasolina, con número de octano motor de 88 a 94 y números de octano Research de 94 a 99. El proceso que usa ácido sulfúrico, es necesario llevar a cabo las reacciones a 50 o 70 F o menos. En ambos casos (procesos) el volumen de ácido empleado es aproximadamente igual a la carga de hidrocarburo líquido y se mantiene suficiente presión en el sistema como para mantener los hidrocarburos y el ácido en fase líquida. Se emplea elevadas relaciones de isoparafina/olefina para minimizar la polimerización y elevar el número de octano. Para obtener elevada calidad de producto y altos rendimientos es esencial que haya una eficaz agitación para aumentar el contacto entre las fases ácida y de hidro­ carburo. En estos procesos es muy importante tomar en cuenta las variables del proceso: Temperatura de reacción. - Bajas temperaturas proporcionan altas calidades, y efecto de cambiar la temperatura de reacción con ácido sulfúrico de 35 a 55 F es hacer bajar el número de octano de los productos en unas tres unidades. Fuerza del ácido. - Tiene efectos variables sobre la calidad del alquilato, dependiendo del mezclado en el reactor, y del contenido en agua del ácido. La concentración de isobutano. - Se expresa generalmente por la razón isobutano/olefina, altas razones aumentan el número de octano y el rendimiento, y se reducen las reacciones laterales y el consumo de ácido. Velocidad espacial de la olefina. - Volumen de olefina introducido/volumen de ácido del reactor. Es un modo de expresar el tiempo de reacción. Disminuyendo esta velocidad se reduce la producción de hidrocarburos de elevado punto de ebullición se aumenta el número de octano, consumo de ácido es menor.