Hidrodesulfuración de combustibles procedentes del petróleo

¿Por qué es necesario desulfurar el petróleo y los combustibles derivados de él?: Son varias las razones por las que es necesario tratar el petróleo bruto y las fracciones de crudo derivadas del mismo para quitar los componentes sulfurados que están ahí presentes. Por ejemplo, pueden verse obstaculizados procesamientos posteriores porque los componentes sulfurados pueden afectar negativamente el rendimiento de un catalizador.

Si la fracción hidrocarbúrica está destinada a ser usada como combustible, en la combustión del combustible resultará entonces que cualesquiera componentes sulfurados presentes en el mismo serán convertidos en óxidos de azufre, que son dañinos para el medio ambiente por formación de lluvia ácida. Es por ello por lo que es necesario quitar tanto como sea posible del contenido de azufre de las fracciones hidrocarbúricas derivadas del petróleo bruto, tales como las fracciones de gasolina, combustible Diesel, gasóleos y similares.

En general, los compuestos con contenido de azufre que son cíclicos son más difíciles de hidrogenar que los compuestos de cadena abierta y, dentro de la clase de los compuestos con contenido de azufre que son cíclicos, cuanto mayor sea el número de anillos que están presentes, tanto mayor será la dificultad para partir los enlaces de carbono-azufre. Además de la presencia de óxidos de azufre en los gases de combustión de los combustibles hidrocarbúricos, se cuentan típicamente entre otros componentes ambientalmente perjudiciales de tales gases de combustión hidrocarburos aromáticos, que pueden estar presentes debido a una combustión incompleta, y partículas carbonosas que a menudo contienen hidrocarburos aromáticos policíclicos, compuestos metálicos, materiales orgánicos oxigenados y otros materiales potencialmente tóxicos. Debido a la actual preocupación en torno a la polución, están siendo en todo el mundo aplicados por diversas legislaciones nacionales límites cada vez más rigurosos a los niveles de impurezas permitidos en los combustibles hidrocarbúricos, tales como el combustible Diesel. En particular la Agencia para la Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos (United States Environmental Protection Agency) ha propuesto recientemente reglamentos que limitarían el contenido de azufre al 0,05% en peso y el contenido de aromáticos al 20% volumétrico en los combustibles Diesel para el tráfico en carretera. Tales reglamentos exigen a las refinerías afrontar adicionales exigencias en materia del tratamiento de los combustibles Diesel, y mayores costes de inversión y explotación. No pueden descartarse adicionales reducciones de los niveles admisibles de contenido de azufre y de contenido de aromáticos en fecha futura.

Descripción del proceso:

Típicamente, esta eliminación del azufre se realiza por un proceso llamado en general hidrodesulfuración. En tal proceso, la fracción hidrocarbúrica es mezclada con hidrógeno y pasada por un catalizador de hidrodesulfuración bajo adecuadas condiciones de presión y temperatura. En un proceso así, el objetivo es el de romper los enlaces de carbono-azufre presentes en el material a tratar y saturar con hidrógeno las valencias libres resultantes o los dobles enlaces olefínicos formados en tal paso de desdoblamiento. En este proceso, el objetivo es convertir tanto como sea posible del contenido de azufre orgánico en hidrocarburos y en H2S.
 

Información adicional: Patentes  ES2053190, ES2214544, ES2176474, ES2222589