cracking

El cracking es la descomposición térmica o catalítica de moléculas de hidrocarburos pesados en otras más ligeras. En el refino de petróleo, convierte fracciones de crudo de cadena larga, que son demasiado pesadas y viscosas para su uso como combustible, en moléculas más pequeñas adecuadas para gasolina, diésel y otros productos. El proceso funciona porque el calor y la presión rompen los enlaces químicos que unen los átomos de carbono, produciendo una mezcla de hidrocarburos más pequeños que se evaporan a temperaturas más bajas y alcanzan precios de mercado más altos.

Dos métodos principales dominan la práctica industrial. El cracking térmico utiliza altas temperaturas, típicamente de 450 a 650 grados Celsius, y alta presión para dividir las moléculas; el cracking catalítico fluido (FCC) opera a temperaturas más bajas, alrededor de 500 a 550 grados Celsius, pero acelera el proceso utilizando un catalizador, generalmente un compuesto de zeolita, que aumenta la selectividad hacia productos deseables. El FCC es más común en las refinerías modernas porque produce menos residuo de coque y ofrece un mejor control sobre la distribución del producto. El visbreaking, un proceso térmico más suave que utiliza de 350 a 400 grados Celsius, craquea parcialmente los aceites residuales pesados para reducir la viscosidad sin llegar a la conversión completa.

Dónde encaja en la refinería

El cracking se sitúa después de la destilación de crudo. Una columna de destilación separa el crudo en fracciones por punto de ebullición; el producto pesado del fondo, llamado residuo de vacío o fueloil, de otro modo sería inútil o solo apto para combustible marino. El cracking convierte estas corrientes de bajo valor en destilados medios y gasolina de mayor valor. Los productos más ligeros del cracking van a unidades de procesamiento adicionales para su estabilización y mezcla. El material más pesado que resiste el cracking se acumula en la base como coque, que se elimina mediante unidades de coquización o se quema como combustible.

El término 'cracking' entró en el vocabulario de la industria petrolera a principios del siglo XX como una descripción vívida del proceso: las moléculas grandes se 'rompían' literalmente por el calor. El nombre se mantuvo incluso a medida que la química se comprendía mejor y surgían variantes catalíticas. Los crackers petroquímicos operan de manera similar, pero se dirigen al etileno y propileno para plásticos y productos químicos, funcionando a temperaturas más altas y tiempos de residencia más cortos que los crackers de grado combustible.

Los operadores monitorean la eficiencia de conversión, los rendimientos de la gama de productos y las tasas de formación de coque. Una temperatura de cracking excesiva aumenta la deposición de coque en las superficies del reactor, lo que requiere una regeneración frecuente y reduce el tiempo de actividad. Un cracking insuficiente deja demasiadas moléculas pesadas que no se pueden vender como productos terminados. El equilibrio depende de la demanda del mercado de combustibles específicos, las características del crudo y la frescura del catalizador.