Recovery and Reuse of Hydrogen Emissions from the Fluidized Catalytic Cracking Unit

• Arias, Andrea ^[1] ; Montenegro, Lucía ^[1] ; Cabrera, Marcelo ^[2]
  1. [1] Escuela Politécnica Nacional

     Escuela Politécnica Nacional

     Quito, Ecuador

     
  2. [2] Universidad Internacional del Ecuador

     Universidad Internacional del Ecuador

     Quito, Ecuador

     
• Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 56, Nº. 1, 2025 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 83-94
• Idioma: inglés
• DOI: 10.33333/rp.vol56n1.07
• Títulos paralelos:
  • Recuperación y Reutilización de Hidrógeno de las Emisiones de la Unidad de Craqueo Catalítico Fluidizado
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    El presente proyecto tiene como objetivo diseñar una planta de recuperación y reutilización de hidrógeno de las emisiones provenientes de la unidad de Craqueo Catalítico Fluidizado (FCC) de la Refinería Estatal Esmeraldas (REE) de Ecuador, para lo cual se desarrollaron los balances de masa y energía requeridos por la planta. Se diseñaron los equipos principales del proceso y se realizó el diagrama de bloque (BPD) de la planta. La recuperación de hidrógeno contempla la separación de agua e hidrocarburos livianos por condensación, la absorción y desorción del CO2 en etanolamina y la destilación criogénica. La planta tiene la capacidad de procesar 1 100 kg/h de gases provenientes de la unidad de FCC, obteniéndose como productos de interés 680.8 kg/h de hidrógeno y 362.4 kg/h de nitrógeno. La evaluación de la reutilización del hidrógeno recuperado se realizó con una simulación del proceso de reformado de naftas en el programa Chemcad 6.3.1, donde se evaluó la influencia de la corriente de hidrógeno recuperada en el valor del octanaje de las naftas, se obtuvo como resultado que sin la influencia del hidrógeno recuperado el valor sube de 61.5 a 87.2 octanos mientras que con la influencia de la corriente de hidrógeno reutilizado el octanaje se incrementó de 61.5 a 90.3 octanos. Esto permitió establecer que se tiene un ahorro del 10 % de nafta importada de octanaje 97, lo cual representa un ahorro anual de 24.94 millones USD.

  • English

    The objective of this project is to design a plant for hydrogen recovery and reuse emissions originated by the Fluidized Catalytic Cracking Unit (FCC) of Refineria Estatal Esmeraldas (REE) from Ecuador. The mass and energy balances required by the plant were developed. The main process equipment was designed, and the block plant diagram (BPD) was made. Hydrogen recovery contemplates the separation of water and light hydrocarbons by condensation, the absorption and desorption of carbon dioxide in ethanolamine and cryogenic distillation. The plant has the capacity to process 1 100 kg/h of gases from the FCC unit and the products of interest were 680.8 kg/h of hydrogen and 362.4 kg/h of nitrogen. The evaluation of the reuse of the recovered hydrogen was carried out with a simulation of the naphtha reforming process in the software Chem cad 6.3.1, where the influence of the recovered hydrogen current on the octane value of the naphtha was evaluated, obtaining as a result that without the influence of the recovered hydrogen the value rises from 61.5 to 87.2 octanes while with the influence of the reused hydrogen current, the octane increased from 61.5 to 90.3 octane. This allowed to establish that there is a saving of 10 % of imported naphtha of 97 octane, which represents an annual saving of 24.94 million USD.

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