Isomerización (II)

La isomerizació n de pentano/hexano se utiliza para elevar el índice de octano convirtiendo n-pentano y n-hexano. En un proceso normal de isomerizació n de pentano/hexano, la carga desecada y desulfurada se mezcla con una pequeñ a cantidad de cloruro orgá nico e hidró geno reciclado, y se calienta a la tempe- ratura del reactor. A continuació n se hace pasar sobre un catali- zador metá lico soportado (de contacto) en el primer reactor, donde se hidrogenan el benceno y las olefinas. Seguidamente, el material pasa al reactor de isomerizació n, donde las parafinas se isomerizan catalíticamente en isoparafinas, se enfrían y pasan a un separador. El gas y el hidró geno del separador, con hidró - geno de reposició n, se reciclan. El líquido se neutraliza con materiales alcalinos y se envía a una columna rectificadora, donde el cloruro de hidró geno se recupera y recicla (vé ase la Figura 78.16).
Si la carga no está completamente seca y desulfurada, existe riesgo de formació n de á cido, con el consiguiente envenena- miento del catalizador y corrosió n del metal. No se debe permitir que entre agua o vapor en zonas donde haya cloruro de hidró geno. Es preciso adoptar precauciones para evitar que penetre HCl en las alcantarillas y drenajes. Cuando se utiliza catalizador só lido hay riesgo de exposició n a isopentano y nafta alifá tica en fase de vapor y líquida, así como a gas de proceso rico en hidró geno, á cido clorhídrico y cloruro de hidró geno, y tambié n a polvo.

Isomerización (I)

La isomerizació n convierte el n-butano, n-pentano y n-hexano en sus respectivas isoparafinas. Algunos de los componentes parafí- nicos normales de cadena recta de la nafta ligera de destilació n directa tienen un bajo índice de octano. Tales componentes se convierten en isó meros de cadena ramificada y alto octanaje reorganizando los enlaces entre á tomos, sin cambiar el nú mero o la clase de á tomos. La isomerizació n se asemeja a la reforma catalítica en que reorganiza las molé culas de hidrocarburo, pero só lo convierte parafinas normales en isoparafinas. La isomeriza- ció n utiliza un catalizador distinto al de la reforma catalítica.
Los dos procesos de isomerizació n claramente diferenciados son el de butano (C4) y el de pentano/hexano. (C5/C6).
La isomerizació n de butano (C4) produce materia prima para la alquilació n. Un proceso de baja temperatura utiliza un catali- zador muy activo de cloruro de aluminio o cloruro de hidró geno sin calentadores caldeados para isomerizar n-butano. La carga tratada y precalentada se añ ade a la corriente de reciclaje, se mezcla con HCl y se hace pasar por el reactor (vé ase la Figura 78.15).

En la platformación

En la platformación, otro proceso de reforma catalítica, la carga que no ha sido hidrodesulfurada se combina con gas reciclado y se hace pasar primero sobre un catalizador de bajo coste. Cual- quier impureza remanente se convierte en á cido sulfhídrico y amoníaco, y se elimina antes de que la corriente pase sobre el catalizador de platino. El vapor rico en hidrógeno se recicla para inhibir reacciones que podrían envenenar el catalizador. El producto de salida del reactor se separa en reformado líquido que se envía a una torre rectificadora, y gas, que se comprime y recicla (vé ase la Figura 78.14).
Se necesitan procedimientos operativos para controlar los puntos calientes durante el arranque. Hay que actuar con cuidado para no romper o aplastar el catalizador al cargar las cuentas, ya que el polvo menudo obturará las rejillas de la unidad de reforma. Es preciso adoptar precauciones contra el polvo al regenerar o sustituir el catalizador. Es posible que durante la regeneració n del catalizador se originen pequeñ as emisiones de monó xido de carbono y á cido sulfhídrico.
Si se ha ensuciado el estabilizador en las unidades de reforma debido a la formació n de cloruro amó nico y sales de hierro deberá considerarse la conveniencia de un lavado con agua. En ocasiones se forma cloruro amó nico en los intercambiadores de calor de la unidad de tratamiento previo y origina corrosió n e incrustaciones. El cloruro de hidró geno formado por hidrogena- ció n de compuestos de cloro puede formar á cidos o sales de cloruro amó nico. En caso de fugas o emanaciones existe riesgo de exposició n a naftas alifá ticas y aromá ticas, gas de proceso rico en hidró geno, á cido sulfhídrico y benceno.

Descarga

Si los productos químicos tienen una presió n de vapor muy alta y el vagó n o el camió n cisterna tienen una presió n relativamente alta, el producto químico se descarga por debajo de su propia presió n de vapor. Si la presió n de vapor cae hasta un nivel que dificulte el procedimiento de descarga, se inyecta gas nitró geno para mantener una presió n satisfactoria. Asimismo se puede comprimir e inyectar el vapor de un tanque del mismo producto químico para aumentar la temperatura.
En el caso de productos químicos tó xicos con una presió n de vapor relativamente baja, como el benceno, el líquido se descarga bajo presió n de nitró geno, lo que elimina el bombeo y simplifica el sistema (Lipton y Lynch 1994). Los camiones cisterna y los vagones para este servicio está n diseñ ados para resistir las presiones y variaciones soportadas. No obstante, despué s de descargar un contenedor se mantienen presiones má s bajas hasta que el camió n cisterna o el vagó n se vuelve a llenar; la presió n se crea de nuevo durante la carga. Se puede añ adir nitró geno si no se ha conseguido una suficiente presió n durante la carga.
Uno de los problemas de las operaciones de carga y descarga es las líneas de drenaje y de purga y el equipo en las instalaciones de carga y descarga. Se necesitan drenajes cerrados y en particular drenajes de punto bajo con purgas de nitró geno para eliminar todas las trazas de productos químicos tó xicos. Estos materiales pueden recogerse en un tambor y tras- ladarse a una instalació n receptora o de recuperació n (Lipton y Lynch 1994).

Control de carga

En los camiones cisterna hay sensores de nivel instalados perma- nentemente en el cuerpo del camió n que indican cuá ndo se ha alcanzado el nivel de llenado y envían una señ al a una vá lvula de bloqueo de control remoto que detiene el flujo al camió n. (Lipton
y Lynch 1994). Puede haber má s de un sensor en el camió n cisterna para asegurar que é ste no se ha llenado en exceso, ya que podría dar lugar a graves problemas de exposició n para la salud y la seguridad.
Los vagones de los servicios químicos tienen a veces sensores de nivel montados internamente en el vehículo. En otros vagones, un medidor de flujo controla la cantidad de líquido enviada al vagó n y automá ticamente cierra la vá lvula de bloqueo de control remoto en un lugar determinado (Lipton y Lynch 1994). Deben investigarse ambos tipos de contenedores para determinar si permanece líquido en el contenedor antes del llenado. Muchos vagones tienen indica- dores de nivel manuales que se utilizan con este fin. No obstante, en los casos en que se indica el nivel mediante la apertura de un escape recto a la atmó sfera, este procedimiento debe realizarse só lo en condiciones correctamente controladas y aprobadas debido a la toxicidad de algunas de las sustancias químicas cargadas.

Camiones cisterna

Muchos camiones cisterna se llenan a travé s del fondo para mini- mizar la generació n de vapor (Lipton y Lynch 1994). Los conductos de llenado pueden ser mangueras especiales o brazos maniobrables. En su extremo y en las conexiones del fondo del camión cisterna se colocan acoplamientos secos. Cuando el vagó n cisterna está lleno y el conducto se bloquea automá tica- mente, el brazo o la manguera se desconecta del acoplamiento, que automá ticamente se cierra. Existen unos acoplamientos nuevos que se desconectan sin apenas fugas.
En la carga de fondo, el vapor se recoge mediante una vá lvula de vapor superior y se conduce a travé s de una línea externa que termina cerca del fondo del recipiente (Lipton y Lynch 1994). Esto permite que los trabajadores accedan a las cone- xiones del vapor. El vapor recogido, a una presió n ligeramente superior a la atmosfé rica, debe ser recogido y enviado a un dispositivo de recuperació n (Lipton y Lynch 1994). Estos dispo- sitivos se eligen en funció n del coste inicial, la eficacia, el mante- nimiento y la capacidad operativa. En general, es preferible el sistema de recuperació n a una antorcha, que destruye los vapores recuperados.

Vagones

Muchos vagones tienen escotillas cerradas con cañ as de llenado muy pró ximas al fondo del recipiente y una salida independiente de recogida de vapor. El líquido se carga a travé s de un brazo que se extiende hacia la escotilla cerrada, y el vapor se recoge de forma similar al mé todo del brazo de la escotilla abierta. En los sistemas de carga de vagones, despué s del cierre de la válvula en la entrada del brazo, se inyecta nitró geno en la parte del recipiente de los brazos para impulsar el líquido remanente en el brazo dentro del vagó n antes de que se cierre la vá lvula de llenado del vagó n (Lipton y Lynch 1994).