CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Jan 2009)
PREDICTION OF THE FCC FEEDSTOCKS CRACKABILITY
Abstract
This paper presents a statistical model for prediction of feedstock’s crackability (potential to generate va-luable products on catalytic cracking process), based on experimental reactivity data by microactivity test (MAT - Microscale Fixed Bed Reactor) and detailed physicochemical characterization. A minimum amount of experimental tests corresponding to feed properties (typically available at refinery) is used to build a more complete description of feedstocks including chemical composition and hydrocarbon distribution. Both measured and calculated physicochemical properties are used to predict the yields of main products at several MAT reaction severities. Different well known functions correlating yields and conversion (previously tested with experimental data MAT) allows the evaluation of maximum point of gasoline yield. This point is used like a crackability index and qualitative point comparison of feedstock’s potential. Extensive feedstocks data base from Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) with a wide range of composition were used to build the model, including the following feeds: 1. Light feedstocks - Gasoils of refinery and laboratory cuts from different types of Colombian crude oils and 2. Heavy feedstoks - Residues or feedstocks combined (blending of gasoil [GO], atmospheric tower bottom [ATB], demetallized oil [DMO] and demetallized oil hydrotreated [DMOH] in several proportions) from the four fluid catalytic cracking units (FCCU) at Ecopetrol S.A. refinery in Barrancabermeja - Colombia . The results of model show the prediction of valuable products such as gasoline for different refinery feedstocks within acceptable accuracy, thus obtaining a reliable ranking of crackability.En este trabajo se presenta un modelo estadístico para la predicción de la craqueabilidad de cargas (potencial para generar productos valiosos en el proceso de ruptura catalítica), basado en datos experimentales de reactividad, obtenidos por pruebas de microactividad (MAT - Reactor de Lecho Fijo de Laboratorio) y caracterización fisicoquímica detallada. Se utiliza una cantidad mínima de mediciones experimentales disponibles en una refinería promedio, a partir de las cuales se construye una descripción más completa de la carga. Esta descripción fisicoquímica es usada para predecir los rendimientos de los principales productos en un amplio rango de severidades. Diferentes funciones que relacionan los rendimientos con la conversión (previamente probadas con los datos experimentales MAT), permiten evaluar el punto de máximo potencial a gasolina y comparar cualitativamente la craqueabilidad de un conjunto de cargas. Una extensa base de datos del Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) con un amplio rango de composiciones fue usada para construir el modelo, la cual incluyó: 1. Cargas livianas - Gasóleos de refinería y cortes de laboratorio de diferentes tipos de crudos Colombianos y 2. Cargas pesadas - Residuos o cargas combinadas (mezcla de gasóleo [GO], fondo atmosférico de vacío [ATB], aceite desmetalizado [DMO] y aceite hidrotratado desmetalizado [DMOH] en diferentes proporciones) de las cuatro unidades de ruptura catalítica (FCCU) de la refinería de ECOPETROL S.A de Barrancabermeja-Colombia. Los resultados muestran una aceptable precisión en la predicción del potencial de distintas cargas de refinería, respecto a productos valiosos como la gasolina, obteniéndose una clasificación confiable de su craqueabilidad.Neste trabalho apresenta-se um modelo estatístico para a predição da craqueabilidade de cargas (potencial para gerar produtos valiosos no processo de ruptura catalítica), baseado em dados experimentais de reatividade, obtidos por provas de micro-atividade (MAT - Reator de Leito Fixo de Laboratório) e caracterização físico-química detalhada. Utilizase uma quantidade mínima de medições experimentais disponíveis em uma refinaria média, a partir das quais se constrói uma descrição mais completa da carga. Esta descrição físico-química é usada para predizer os rendimentos dos principais produtos em uma ampla categoria de severidades. Diferentes funções que relacionam os rendimentos com a conversão (previamente provadas com os dados experimentais MAT), permitem avaliar o ponto de máximo potencial a gasolina e comparar qualitativamente a craqueabilidade de um conjunto de cargas. Uma extensa base de dados do Instituto Colombiano do Petróleo (ICP) com uma ampla categoria de composições foi usada para construir o modelo, a qual incluiu: 1. Cargas leves - Gasóleos de refinaria e cortes de laboratório de diferentes tipos de crus Colombianos e 2. Cargas pesadas - Resíduos ou cargas combinadas (mistura de gasóleo [GO], fundo atmosférico de vácuo [ATB], óleo desmetalizado [DMO] e óleo hidrotratado desmetalizado [DMOH] em diferentes proporções) das quatro unidades de ruptura catalítica (FCCU) da refinaria da ECOPETROL S.A de Barrancabermeja-Colômbia. Os resultados mostram uma aceitável precisão na predição do potencial de diferentes cargas de refinaria, em relação produtos valiosos como a gasolina, obtendose uma classificação confiável da sua craqueabilidade.
