TIB-17, Mercaptan Recombination Reactions

Boletín Técnico

TIB-17 3/04

Reacciones de recombinación de mercaptanos La formación de mercaptanos  (recombinación) es una reacción de equilibrio que puede ocurrir en todas las operaciones de hidroprocesos. A causa de los niveles extremadamente bajos de azufre deseados para la alimentación del reformador, la recombinación de mercaptanos puede tener un efecto significativo aumentando fácilmente el contenido de azufre en el producto de <0,5 ppm a 2 ppm en peso o más. En las unidades de hidrotratamiento de nafta comercial, la recombinación de mercaptanos normalmente no se convierte en un factor importante a menos que la temperatura de salida del reactor exceda los 330°C (630°F). La recombinación de H2S y olefinas para formar mercaptanos se ha reportado a temperaturas tan bajas como 315°C (600°F) en unidades comerciales e incluso menores en pruebas en plantas piloto. La mayor parte de los datos, sin embargo, indica que la recombinación de mercaptanos comienza a ser una preocupación cuando la temperatura excede los 330°C (630°F). Todos los datos confirman que el aumento de la temperatura aumenta el contenido de mercaptanos en el producto.  Además de la temperatura, las olefinas en la alimentación parecen permitir que la reacción de recombinación ocurra a una menor temperatura de la que normalmente se esperaría en alimentaciones de destilación atmosférica. atmosférica. Este efecto depende depende significativamente de las condiciones que promueven la saturación de olefinas, tales como la presión parcial de hidrógeno y la actividad de hidrogenación catalítica. Los catalizadores de níquel - molibdeno normalmente tienen una capacidad de hidrogenación superior y tienden a suprimir la formación de olefinas. Los mismos se usan ocasionalmente como lecho de post-tratamiento o como capa final de catalizador en la salida del reactor para promover la saturación de olefinas. Si no se cumplen las especificaciones correspondientes al azufre en la nafta producida, la respuesta normal es aumentar la temperatura de operación del reactor. Un aumento de contenido azufre en el producto como respuesta a un aumento de la temperatura del reactor es un indicador seguro de reacciones de recombinación. Una reducción de la temperatura del reactor debería tener como resultado una disminución del azufre en el producto. Dado que la remoción del azufre de los mercaptanos es una reacción sencilla de hidrotratamiento, una prueba de laboratorio que confirme la presencia de mercaptanos es un indicador adicional de la formación de los mismos. Una prueba con resultado positivo de mercaptanos también es un posible indicador de un intercambiador de calor con fuga. Una vez que se ha identificado la recombinación como fuente del azufre en el producto, disminuir la temperatura debería mejorar la operación del reactor. Dado que el catalizador para hidrotratamiento envejece y su actividad declina, la disminución de la temperatura para evitar la formación de mercaptanos puede que no sea suficiente para cumplir las especificaciones especificaciones del producto. En este caso, disminuir el punto final de destilación de la alimentación puede brindar suficiente tiempo para permitir la instalación de un catalizador para hidrotratamiento más activo. Reacciones químicas involucradas: Desulfurización de mercaptanos: RSH + H2 Saturación de olefinas: Recombinación de olefinas:

RH + H2S

CH2=CR + H2 CH2=CHR + H2S

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