Ingeniería Química
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Browsing Ingeniería Química by browse.metadata.advisor "Almanza Rubiano, Luis Oswaldo"
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Item Estudio para oxidación a temperatura programada del coque depositado en catalizadores comerciales de fcc(Universidad Industrial de Santander, 2007) Gaona Bernal, William Ricardo; Ramirez Garcia, Alvaro; Almanza Rubiano, Luis OswaldoLa técnica TPO se usa para la identificación y cuantificación de las diferentes especies de coque generadas durante las reacciones de FCC. Se identificaron 4 especies de coque: coque catalítico, coque contaminante, coque proveniente con la carga, hidrocarburos no vaporizados. Por medio de la deconvolución de los termogramas obtenidos y la tendencia al crecimiento de cada una de las señales a las condiciones de severidad de desactivación del catalizador, tipo de carga empleada, impregnación con metales, condiciones de reacción en las pruebas de microactividad, entre otras. Estos tipos de coque fueron cuantificados en base al área bajo cada una de las señales obtenidas por deconvolución de los termogramas TPO obtenidos por combustión en atmósfera oxidante. Con la fracción de área total multiplicada por el coque total de la muestra de catalizador gastado, se obtuvo el rendimiento a cada tipo de coque en una muestra de catalizador comercial. La experimentación se llevó a cabo empleando las muestras de catalizador gastado provenientes de las pruebas de microactividad MAT. Se identifico la señal correspondiente al coque catalítico alrededor de entre los 611 y 617ºC y corresponde hasta un 89% del coque total. La señal correspondiente al coque contaminante se halló entre los 665 y 677ºC y se ve incrementado directamente con el contenido de metales contaminantes de la muestra. El coque proveniente con la carga se ubico entre los 700 y 716ºC, y se incrementa directamente proporcional a la cantidad de carbón conrradson de la carga empleada. Para cuantificar los hidrocarburos no vaporizados, se empleó la extracción soxhlet con tolueno, y se cuantificó el residuo insoluble por gravimetría, este no se encuentra en un punto definido del termograma y hace parte de el en toda su extensión, también se extrajeron estos hidrocarburos antes del TPO para eliminar el ruido de la señal.Item Evaluación del proceso fcc a escala de laboratorio para el mejoramiento de la calidad de residuos y cargas pesadas(Universidad Industrial de Santander, 2008) Guzmán Castillo, Mónica Alejandra; Giraldo Duarte de Leon, Sonia Azucena; Almanza Rubiano, Luis OswaldoEn las últimas décadas la atención de la industria del petróleo se ha dirigido hacia la explotación de crudos no convencionales y esta tendencia ha disminuido la calidad del las cargas alimentadas a diversas unidades de conversión en las refinerías, siendo particularmente perceptible en la unidades FCC, donde la incorporación de residuos a los típicos gasóleos ha venido incrementándose paulatinamente. Sin embargo, debido a las dificultades y costos que implica el procesamiento de residuos en FCC, en muchas ocasiones se prefiere la utilización de otros esquemas de conversión. Una alternativa conveniente para superar esta dificultad es utilizar parte de la capacidad instalada de unidades FCC en las refinerías como una etapa de pretratamiento o conversión primaria, que permita obtener un efluente mejorado apto para ser convertido sin mayores complicaciones en productos valiosos. Con el fin de evaluar la vialibilidad técnica y la eficiencia de dicho proceso de pretratamiento a escala de laboratorio, se procesaron dos cargas residuales disueltas en la unidad MAT, a temperaturas entre 475° y 515°C, a bajas severidades y sobre un catalizador con bajo nivel de área de zeolita obteniendo como resultado una reducción de cerca del 90% en el contenido de metales y CCR de las cargas procesadas, con la desventaja de que se observaron altos rendimientos a coque, lo cual representa una seria dificultad al desarrollar el proceso a escala industrial y sugiere la necesidad de realizar modificaciones operacionales que permitan minimizar la masa de coque depositado sobre elItem Metodología para calcular coeficientes de difusión de hidrocarburos en catalizadores de fcc(Universidad Industrial de Santander, 2011) Mendoza Ladino, Héctor Ferney; Reyes Reyes, Oscar Daniel; Giraldo Duarte de León, Sonia Azucena; Almanza Rubiano, Luis OswaldoEn el proceso de FCC la presencia de cargas pesadas conlleva a problemas de accesibilidad de los hidrocarburos en los sitios activos de los catalizadores. Por tal motivo, se desarrolló una metodología que permitió evaluar los fenómenos de difusión másica en el interior de los catalizadores de equilibrio (dos catalizadores de equilibrio de distintas unidades de FCC) mediante la obtención y análisis de los coeficientes de difusión efectiva de la molécula modelo 1,3,5-triisopropilbenceno mediante la técnica termogravimétrica. Con los datos obtenidos de la prueba termogravimétrica y aplicando las ecuaciones simplificadas para la difusión en sólidos porosos de Ruthven y Karger, a partir del modelo de difusión másica en una esfera desarrollado por Crank J., se calcularon los coeficientes de difusión efectiva de dos catalizadores de equilibrio y sus respectivas fracciones. Los resultados de la caracterización de los catalizadores y de las pruebas termogravimétricas muestran como el paso del tiempo del catalizador en la unidad de FCC afecta su estructura. Los catalizadores que han permanecido más tiempo circulando en la unidad de FCC poseen poros de mayor tamaño, lo cual puede conllevar a disminuir las restricciones difusionales en los catalizadores, notándose en el aumento del coeficiente de difusión efectiva calculado mediante los modelos matemáticos para la difusión másica propuesto por Ruthven y Karger. Al relacionar los fenómenos de difusión másica con las características de los catalizadores de estudio, se encuentra que los coeficientes de difusión efectiva dependen de los cambios de la porosidad en el catalizador; mientras que la actividad de dichos catalizadores no depende de los fenómenos de difusión másica en el interior de estos.Item Preparación de catalizadores de fcc a nivel de laboratorio y comparación con catalizadores fcc comerciales(Universidad Industrial de Santander, 2007) Duarte Duarte, Diana Paola; Gomez Vargas, Ludwing Enrique; Martinez Rey, Ramiro; Almanza Rubiano, Luis OswaldoLos cambios en la demanda de hidrocarburos y calidad de las cargas en las refinerías de ECOPETROL S.A., imponen la necesidad de disponer de catalizadores apropiados y prácticamente hechos a la medida. Aunque ECOPETROL S.A. no es un fabricante de catalizadores, es importante conocer el efecto que los diferentes componentes del catalizador de FCC tienen sobre su comportamiento. Para esto el ICP requiere desarrollar una metodología de preparación de prototipos de catalizador a nivel de laboratorio, que permita evaluar el efecto de la formulación de estos sobre la actividad y selectividad. En este trabajo se evaluaron tres metodologías de preparación de catalizadores de FCC, variando el tipo y forma de preparación del ligante. Los ligantes de sílice y sílice-alúmina son preparados por el método sol-gel, variando el pH. Para la alúmina, la pseudoboehmita es peptizada variando el tiempo de peptización. Se evalúan las propiedades físicas y catalíticas de las matrices (caolínligante) y los prototipos (zeolita-caolín-ligante), antes y después de la desactivación hidrotérmica. Se emplean dos tipos de secado, sobre láminas calientes y secado en spray. Se encontró que la matriz de sílice genera área microporosa, la cual no favorece el craqueo catalítico. La matriz de alúmina peptizada presenta la mayor estabilidad hidrotérmica. La matriz de sílice-alúmina ofrece la mayor protección a la zeolita, de acuerdo a los resultados de tamaño de unidad de celda y áreas de zeolita expuesta. El secado en spray, a diferencia del secado sobre láminas, incrementa la estabilidad hidrotérmica y produce partículas de forma esferoidal. La distribución de tamaño de poro depende del tipo de secado, del tamaño de partícula y de los componentes del catalizador. Se observó que un incremento en la relación zeolita:matriz aumenta la conversión, favoreciendo la producción de GLP y gas seco, con una disminución de la gasolina y el ALC.