USINA DE GÁS
A função da usina de gás consiste em separar a gasolina ainda não estável nos seguintes gases leves: combustível, compostos C3 e C4, e a própria gasolina.
Dos compostos C3 e C4 acima mencionados incluem propano, propileno, butano comum, iso butano e butileno. Propileno e butileno são utilizados para produção de éteres e alquilados, os quais são misturados para produzir gasolina de alta octanagem. A maioria das usinas de gás ainda contam com estações de tratamento para a remoção de enxofre desses produtos.
A usina de gás inicia com a compressão de gás úmido. Uma centrifugação em dois estágios também é tipicamente empregada. Esse tipo de compressor normalmente incorpora um motor elétrico ou uma turbina de vários estágios, à qual é tipicamente adicionado vapor de alta pressão. O vapor, por sua vez, é exaurido para um condensador de superfície operando a vácuo. É importante ressaltar ainda que existem algumas usinas de FCC onde há apenas um único processo que envolve a compressão de gás úmido.
No sistema de dois estágios, os vapores gerados pela descarga do compressor durante o primeiro estágio são parcialmente condensados e reagem em um tanque intermediário. Então o hidrocarboneto líquido é bombeado para frente da usina de tratamento, ou para o separador de alta pressão, ou ainda diretamente para o vaso decapador.
O vapor dentro do tanque intermediário flui para o compressor do segundo estágio. Então, o compressor do segundo estágio descarrega através de um refrigerador para o separador de alta pressão. Gases e feixes de luz de outras unidades da refinaria frequentemente são incluídas na recuperação de LPG. Fluxos de reciclagem do vaso decapador e dos absorvedores primários também vão para o separador de alta pressão.
Uma água específica para lavagem é adicionada aos contaminantes diluídos, bem como sais de amônio, que podem causar a incrustração dos equipamentos. Tal mistura é parcialmente condensada e reagem no separador de alta pressão (HPS).
O vapor proveniente do HPS flui para o absorvedor primário e o líquido é bombeado para o vaso decapador. O HPS é essencialmente um estágio de separação com um resfriador externo localizado entre o vaso decapador primário e o absorvedor. Em algumas unidades, eles são uma torre única.
Absorvedor Primário
O HPS acima do vapor contém quantias consideráveis componentes pesados e de compostos C3. O absorvedor primário visa recuperar esses componentes. O vapor do HPS entra abaixo da bandeja inferior e prossegue em direção a torre em contato com o absorvedor de óleo. Assim, componentes pesados são absorvidos do óleo.
Duas fontes de absorção de óleo são normalmente utilizadas nessa torre. O primeiro é o hidrocarboneto líquido proveniente do receptor superior do fracionador principal. Esse fluxo, frequentemente chamado wild ou não estabilizado, nafta, adentra ao absorvedor algumas bandejas abaixo da bandeja superior.
O segundo absorvedor é gasolina desbutanizada refrigerada que geralmente entra na bandeja superior. Ele tem uma baixa pressão de vapor e pode ser considerado um absorvedor equilibrado. A expressão "óleo magro" geralmente se refere a gasolina desbutanizada somada à nafta não estabilizada do receptor superior.
O processo de absorção é exotérmico. A fim de aumentar a recuperação de C3+, o líquido de um ou mais bandejas do meio é bombeado através de um intercooler e retorna para a bandeja abaixo. Em algumas usinas de FCC, a alimentação de óleo magro é refrigerada.
Absorvedor de Óleo de Esponja
O vapor do absorvedor primário ou do pressurizador contém baixa quantidade de gasolina. O absorvedor de óleo de esponja recupera essa gasolina. O "óleo de esponja" é um óleo de ciclo leve stripped ou unstripped. Ele é usado para a absorção final do fluxo de gás seco. Ao invés de LCO, algumas unidades de FCC utilizam nafta pesada refrigerada para a coluna principal, como óleo de esponja.
Desbutanizador (Debutanizer)
A base do vaso decapador contém compostos C3, C4 e gasolina; o desbutanizador separa os compostos C3 e os C4 da gasolina. Em algumas usinas, a base do vaso decapador quente pode ser ainda pré-aquecida antes de adentrar o desbutanizador. A alimentação entra pelo meio da torre e é sempre parcialmente vaporizada porque o desbutanizador opera em um nível de pressão abaixo do vaso decapador. Uma válvula de controle que regula os níveis da base do vaso decapador é o modo pelo qual a pressão cai. Como resultado dessa queda, parte da alimentação é vaporizada através da válvula.
O desbutanizador separa a alimentação em dois produtos. O produto superior contém uma mistura de compostos C3 e C4. O produto na parte inferior do vaso decapador é gasolina estabilizada. O calor para a separação desses produtos provém de um refervedor externo. A fonte de calor é, normalmente, o fracionador principal de óleo de ciclo pesado ou chorume. Vapor também pode ser utilizado.
O produto superior é totalmente liquefeito nos condensadores superiores. A porção superior do líquido é bombeado e retorna para a torre como refluxo. O restante é enviado para uma estação de tratamento para remover H2S e outros componentes de enxofre. A mistura dos fluxos de C3 e C4 podem então ser alimentados para uma unidade de éter ou alquilação. Ele também pode ser alimentados para uma torre depropanizadora (depropanizer), onde os compostos C3 são separados dos C4. Os compostos C3 são processados para estoque de alimentação petroquímico, enquanto os C4 são alquilados.
A gasolina desbutanizada é refrigerada, primeiro fornecendo calor para o refervedor do vaso decapador ou pré-aquecendo a alimentação do desbutanizador. Seguido por refrigeração a ar ou à água. Uma porção da base do desbutanizador é bombeada de volta para o pressurizador ou para o absorvedor primário como óleo magro. O balanço é tratado para enxofre e misturado no reservatório de gasolina da refinaria.
Separador de gasolina
Grande parte das refinarias separam a gasolina desbutanizada em gasolina "leve" ou "pesada". Isso otimiza o reservatório de gasolina, quando a mistura é restrita a compostos de enxofre e aromáticos. Em alguns separadores de gasolina, um terceiro heart cut é retirado. Esse corte intermediário é pobre em octano e é processado em outra unidade para melhorar o produto.