PREDICCIÓN DE LA CURVA DE RUPTURA DE UN REACTOR DE LECHO FIJO DE HIDROPROCESAMIENTO DE ACEITE PESADO
PREDICTION OF THE BREAKTHROUGH CURVE OF A FIXED BED REACTOR OF HYDROPROCESSING OF HEAVY OIL
Maricruz Morales-Blancas1, Issis C. Romero-Ibarra2, Ma. del Carmen Monterrubio-Badillo1, Gustavo Gutiérrez-Sánchez1, Fabián S. Mederos-Nieto1, Ignacio Elizalde1* (1) Instituto Politécnico Nacional, Centro Mexicano para la Producción más Limpia (CMP+L-IPN), Av. Acueducto s/n, Col. Barrio la Laguna Ticomán, Ciudad de México, C.P. 07340 – México, (2) Instituto Politécnico Nacional, Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA-IPN), Av. IPN No. 2580, Col. Barrio la Laguna Ticomán, Ciudad de México, C.P. 07340 – México
Resumen
Se desarrolló la solución numérica de un modelo de reactor de lecho fijo de hidroprocesamiento de aceite pesado para determinar los perfiles de desactivación intrapartícula, a lo largo del reactor y como una función del tiempo de utilización del catalizador, basándose en la hipótesis del medio continuo, con la finalidad de obtener la curva de ruptura para un conjunto particular de parámetros y condiciones de reacción. Se varió el número de segmentos en dirección espacial y los incrementos de tiempo para la convergencia del modelo. Para las condiciones simuladas se encontró un frente de pérdida de sitios, desde la entrada del reactor hacia la salida, como función del tiempo. Los perfiles hallados a partir de las simulaciones están en correspondencia con las observaciones experimentales previas. La curva de ruptura permitió la determinación del máximo tiempo de utilización del catalizador para alcanzar un nivel predeterminado de conversión del reactivo.
Abstract
The numerical solution of a heavy oil hydroprocessing fixed bed reactor model was developed to determine the intraparticle deactivation profiles, throughout the reactor and as a function of time-on-stream, based on the continuous hypothesis, in order to obtain the breakthrough curve for a particular set of reaction parameters and conditions. The number of segments in spatial direction and the increments in time for model convergence were varied. For the simulated conditions, a site loss front was found, from the reactor inlet to the outlet, as a function of time. The profiles found from the simulations are in correspondence with the previous experimental observations. The breakdown curve allowed the determination of the maximum time of catalyst use to reach a predetermined level of reagent conversion.
Palabras clave: hidrotratamiento, simulación de la desactivación, curva de ruptura, perfiles de concentración Keywords: hydrotreating, deactivation simulation, breakthrough curve, concentration profiles