También conocido como: craqueador catalítico fluido, craqueador de gato, unidad de gato, FCCU, CCU, Houdry
En el refinado, el FCC es la unidad más comúnmente utilizada para convertir los cortes de destilación más pesados en productos ligeros. El FCC toma el VGO y otros flujos intermedios similares y los rompe utilizando calor en presencia de un catalizador. El producto principal es la gasolina FCC, que se utiliza en la mezcla de productos de gasolina. Sin embargo, el FCC también produce productos más ligeros que alimentan la unidad de alquilación y productos más pesados que pueden mezclarse con el gasóleo y el fuel-oil residual.
El FCC es especialmente valioso en una refinería que intenta maximizar la producción de gasolina sobre el fuel-oil residual. El FCC produce un alto volumen de gasolina de muy buena calidad (alto octanaje y baja presión de vapor). Sin embargo, su rendimiento en volumen de gasóleo es bajo y de baja calidad (bajo cetano), ya que se compone de material craqueado que tiende a tener bajo cetano. En un mercado en el que se prefiere el gasóleo a la gasolina, un FCC suele ser menos valioso que un hidrocraqueador.
A menudo, para conseguir un alto rendimiento de productos ligeros con un equilibrio entre gasolina y gasóleo, una refinería tendrá tanto un FCC como un hidrocraqueador. En este caso, las dos unidades pueden ser muy complementarias, ya que el FCC toma la alimentación no convertida del hidrocraqueador y el hidrocraqueador toma los productos craqueados más pesados (LCO o HCO) del FCC.
El RCC (craqueador catalítico de residuos) es una variante del FCC. Se trata de una unidad similar que ofrece una gama y calidad de productos similares, pero está diseñada para tratar residuos atmosféricos más pesados como alimentación.
Cómo funciona
La alimentación calentada se mezcla con un catalizador calentado y se inyecta en un reactor, donde el catalizador se mezcla libremente con la alimentación como un fluido. A medida que la alimentación se agrieta, el coque se deposita en el catalizador, haciendo que se desactive gradualmente. El producto craqueado se extrae en la parte superior del reactor y se envía a un fraccionador. El catalizador desactivado se extrae del fondo del reactor y se envía a un regenerador, donde se quema el coque mediante la inyección de calor y aire. El catalizador limpio (regenerado) se envía de nuevo al reactor, y el ciclo se repite.
El catalizador se mueve por los circuitos del reactor y del regenerador en segundos a velocidades muy altas, por lo que muchas superficies internas del circuito del catalizador tienen que estar protegidas contra la erosión mediante revestimientos cerámicos. El calor generado en el regenerador al quemar el coque del catalizador proporciona la mayor parte del calor necesario para las reacciones de separación que tienen lugar en el reactor, y la unidad tiene que estar equilibrada térmicamente entre el reactor y el regenerador. El coque quemado del catalizador en el regenerador crea una mezcla de monóxido de carbono y dióxido de carbono más algo de SOx. Esta corriente de gas pasa por una caldera de CO y un compresor de gas de recuperación para recuperar parte de la energía, luego se limpia de los finos del catalizador y se evacua a la atmósfera, por lo que el FCC es uno de los principales emisores de CO2 de las refinerías.
Insumos
La alimentación del FCC consiste en una variedad de gasóleos pesados que, de otro modo, se mezclarían en el fueloil residual. La alimentación típica incluye:
- VGO – Este corte pesado de la unidad de destilación al vacío es la principal alimentación del FCC. A menudo se procesa a través de un hidrotratador de gasóleo para reducir su contenido de azufre antes de ser alimentado al FCC
- Gasóleo de coque – En las refinerías con coque, este material de la gama VGO procedente de esa unidad es también una de las principales materias primas para el FCC
Productos
El FCC produce una gama de productos, en su mayoría más ligeros, siendo el más importante la gasolina del FCC. Los productos típicos son:
- Gasolina FCC – Se trata de un material de la gama de la nafta con un octanaje y una presión de vapor cercanos a las especificaciones de calidad de la gasolina terminada. Suele ser el producto más importante, con alrededor del 50% de la producción de la FCC
- Aceites de ciclo – La FCC produce un producto de la gama del gasóleo llamado aceite de ciclo. Es muy aromático y suele tener un alto contenido de azufre, lo que lo convierte en una mala materia prima para el gasóleo. Normalmente se mezcla con gasóleo de menor calidad, se utiliza como material de corte en la mezcla de fueloil o se envía al hidrocraqueador para su mejora
- Lodos de la FCC – El producto más pesado de la FCC es un flujo de residuos altamente aromáticos, normalmente con un alto contenido de azufre. Se envía para la mezcla de fueloil, se utiliza como alimentación para la coquización o se emplea para fabricar productos especiales como el negro de humo o el coque de aguja
- Gas de la FCC – Los extremos ligeros de la FCC incluyen C3 y C4 saturados e insaturados. Normalmente se envía a una planta de gas insaturado donde se separan los componentes. Los butilenos y a veces los propilenos se envían a la unidad de alquilación, si la hay. Los gases más ligeros (etano y metano) se envían al sistema de combustible
Los licenciatarios de la tecnología incluyen:
- KBR (Kellogg) – tecnología Orthoflow FCC
- UOP – tecnologías FCC y RFCC
- Axens/IFP – tecnología R2R RFCC
- Shell Global Solutions – tecnología FCC
- Foster Wheeler – tecnología FCC