CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Jan 2010)

PCA REDUCTION IN NAPHTHENIC BASE OILS BY OPTIMIZING HDT CONDITIONS

  • Maria-Elizabeth Gómez,
  • Liliana Santos,
  • Néstor Tapias,
  • Clemencia Vargas,
  • Javier Lizcano

Journal volume & issue
Vol. 4, no. 1
pp. 101 – 111

Abstract

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Polycyclic Aromatics (PCA) are aromatic hydrocarbons and related sulphur and nitrogen compounds, containing three or more fused aromatic rings, which are considered as toxic compounds. PCA control is a complex task because the Base Oil production involves different processes with many variables such as pressure, temperature, feedstock quality, catalyst, etc. This study focuses on controlling the hydrotreating temperature as main variable in the reduction of PCA in Naphthenic Bases. Two Naphthenic distillate fractions taken from an industrial plant were hydrotreated in pilot plant at different temperatures. The results show that PCA are reduced as hydrotreating temperature increases; however there is an optimum temperature above it, the thermodynamic equilibrium of aromatic hydrogenation reverses, increasing as a result, the PCA content. These results were implemented in the industrial Unit by installing a hydrogen quench between the two industrial reactors to guarantee that the profile of temperature, due to exothermic character of some reactions, be always in the optimun operating range.Los PCA están relacionados con el contenido de Policiclo Aromáticos de más de tres anillos y moléculas asociadas de nitrógeno y azufre, los cuales son considerados como compuestos tóxicos. Hacer control de PCA es tarea compleja, pues la producción de Bases involucra diferentes procesos industriales y muchas variables de control como presión, temperatura, calidad de carga, catalizador, etc. Este estudio se enfoca en el control de la temperatura de hidrotratamiento como variable principal en la reducción de PCA en las bases Nafténicas. Se tomaron dos fracciones de destilado Nafténico de la planta industrial y se hidrotrataron en planta piloto a diferentes temperaturas. Los resultados muestran que los PCA son reducidos a medida que se incrementa la temperatura de hidrotratamiento; sin embargo se encontró una temperatura óptima de máxima reducción por encima de la cual se invierte el equilibrio termodinámico de las reacciones de hidrogenación de aromáticos, lo cual incrementa por consiguiente el contenido de PCA. Basado en lo anterior se estableció un quench de hidrógeno entre los dos reactores industriales para garantizar que el perfil de temperatura, debido a la exotermicidad de las reacciones, se mantenga en el rango óptimo de operación.

Keywords