Tão conhecido como: cracker catalítico de fluido, cat cracker, cat unit, FCCU, CCU, Houdry
Na refinação, a FCC é a unidade mais comum utilizada para actualizar os cortes de destilação mais pesados para produtos mais leves. O FCC toma VGO e fluxos intermediários similares e os racha usando calor na presença de um catalisador. O produto principal é a gasolina FCC, que é usada na mistura de produtos de gasolina. Entretanto, a FCC também produz produtos mais leves que alimentam a unidade de alquilação e produtos mais pesados que podem ser misturados ao diesel e ao óleo combustível residual.
A FCC é particularmente valiosa em uma refinaria que está tentando maximizar a produção de gasolina sobre o óleo combustível residual. O FCC produz um alto volume de gasolina de muito boa qualidade (alta octanagem e baixa pressão de vapor). Entretanto, seu rendimento volumétrico de diesel é baixo e de baixa qualidade (baixo teor de cetano), já que é composto de material rachado que tende a ter baixo teor de cetano. Em um mercado onde o diesel é preferido em relação à gasolina, um FCC é geralmente menos valioso que um hidrocracker.
Muitas vezes, para alcançar um alto rendimento de produtos leves com um equilíbrio entre gasolina e diesel, uma refinaria terá tanto um FCC quanto um hidrocracker. Neste caso, as duas unidades podem ser altamente complementares, com o FCC retirando a alimentação não convertida do hidrocracker e o hydrocracker retirando os produtos mais pesados (LCO ou HCO) do FCC.
O RCC (resid catalytic cracker) é uma variante do FCC. É uma unidade semelhante que produz uma gama e qualidade de produtos semelhantes, mas foi concebido para lidar com a residência atmosférica mais pesada como uma alimentação.
Como funciona
A alimentação aquecida é misturada com um catalisador aquecido e injectada num reactor, onde o catalisador se mistura livremente com a alimentação como um fluido. À medida que a alimentação é rachada, o coque se deposita no catalisador, fazendo com que ele se desative gradualmente. O produto trincado é retirado na parte superior do reator e enviado para um fracionador. O catalisador desativado é retirado do fundo do reator e enviado para um regenerador, onde o coque é queimado através da injeção de calor e ar. O catalisador limpo (regenerado) é então enviado de volta para o reator, e o ciclo se repete.
O catalisador se move ao redor do reator e circuitos do regenerador em segundos a velocidades muito altas, assim muitas superfícies internas do circuito do catalisador têm que ser protegidas contra a erosão por meio de revestimentos cerâmicos. O calor gerado no regenerador pela queima do coque do catalisador fornece a maior parte do calor necessário para as reações de separação que ocorrem no reator, e a unidade tem que ser balanceada entre o reator e o regenerador. O coque queimado do catalisador no regenerador cria uma mistura de monóxido de carbono e dióxido de carbono mais algum SOx. Este fluxo de gás é passado por uma caldeira de CO e um compressor de gás de recuperação para recuperar alguma energia, depois é limpo dos finos do catalisador e evacuado para a atmosfera, de modo que o FCC é um grande emissor de CO2 das refinarias.
Entradas
A alimentação do FCC é uma variedade de gasóleos pesados que de outra forma seriam misturados em óleo combustível residual. As alimentações típicas incluem:
- VGO – Este corte pesado da unidade de destilação a vácuo é a alimentação principal para a FCC. Muitas vezes será processado através de um hidrotratador de gasóleo para reduzir o seu teor de enxofre antes de ser fornecido ao FCC
- Gasóleo de coquizador – Para refinarias com um coquizador, este material da gama VGO dessa unidade é também uma importante matéria-prima para o FCC
Produtos
O FCC produz uma gama de produtos mais leves, sendo o mais significativo a gasolina do FCC. Os produtos típicos são:
- Gasolina de FCC – Este é um material da gama da nafta com octanas e pressão de vapor próximas das especificações de qualidade da gasolina acabada. Este é tipicamente o maior produto com cerca de 50% da produção da FCC
- óleos de ciclo – A FCC produz um produto da gama de diesel chamado óleo de ciclo. Este é altamente aromático e muitas vezes rico em enxofre, o que o torna uma mistura pobre em diesel. É tipicamente misturado em diesel de menor qualidade, usado como um estoque de corte na mistura de óleo combustível, ou enviado para o hidrocracker para atualização
- Slurry FCC – O produto mais pesado da FCC é um fluxo de residência altamente aromático, tipicamente com alto teor de enxofre. Este é enviado para mistura de óleo combustível, usado como alimentação para o coker, ou usado para fazer produtos especiais como negro de fumo ou coque de agulha
- FCC gas – As extremidades leves do FCC incluem C3s e C4s saturados e insaturados. Isto é normalmente enviado para uma fábrica de gás insaturado onde os componentes são separados. Os butilenos e às vezes os propilenos são alimentados para a unidade de alquilação, se houver uma. Os gases mais leves (etano e metano) são enviados para o sistema de combustível
Technology licensors include:
- KBR (Kellogg) – Tecnologia Orthoflow FCC
- UOP – Tecnologias FCC e RFCC
- Axens/IFP – Tecnologia RFCC R2R
- Shell Global Solutions – Tecnologia FCC
- Foster Wheeler – Tecnologia FCC