BRPI0507603B1 - Processo e unidade de craqueamento termodinâmico - Google Patents

Description

“PROCESSO E UNIDADE DE CRAQUEAMENTO TERMODINÂMICO” A presente mvenção diz respeito a um processo de craqueamento e conversão termodinâmico de baixa temperatura para melhorar o grau de óleo pesado pelo aumento de seu valor de API. A invenção é uma melhoria da invenção descrita na patente U.S. 6.660.158. A introdução geral seguinte a craqueamento catalítico salienta o presente estado, e as palavras e sentenças realçadas estão focalizadas nas dificuldades/precauções que têm que ser atendidas caso a caso.

Processo de unidade de craqueamento catalítico (FCCU) são amplamente utilizados na indústria do petróleo na melhoria do grau dos óleos. O “coração” de tais processos consiste de um vaso reator e um vaso regenerador interconectados para permitir a transferência do catalisador usado do reator para o regenerador e do catalisador regenerado de volta para o reator. O óleo é craqueado na seção do reator pela sua exposição a altas temperatura e em contato com o catalisador. O calor para o craqueamento do óleo é suprido pelo calor exotérmico de reação gerador durante a regeneração catalítica. Este calor é transferido pela própria corrente de catalisador fluido.

As correntes de óleo (alimentação e reciclagem) são introduzidas nesta corrente de catalisador quente a caminho do reator. A maior parte do craqueamento ocorre na fase catalisada dispersa ao longo desta linha de transferência ou tubo ascendente. O contato final com o leito catalítico no reator completa o mecanismo de craqueamento. O óleo craqueado vaporizado proveniente do reator é devidamente separado de partículas catalíticas aprisionadas pelos ciclones e roteadas para a seção de recuperação da unidade. Aqui ele é fracionado por mecanismos convencionais para atender as exigências do produto. O catalisador usado é roteado do reator para o regenerador depois da separação do óleo aprisionado. Ar é introduzido no regenerador e no leito fluido do catalisador. O ar reage com o revestimento de carbono no catalisador para formar C0/C02. O catalisador quente e essencialmente livre de carbono completa o ciclo pelo seu retomo ao reator. O gás combustível que deixa o gerador é rico em CO. Esta corrente é geralmente roteada para um gerador de vapor especialmente projetado onde CO é convertido em C02 e o calor exotérmico da reação usado para a geração de vapor (a caldeira de CO). A principal diferença entre a presente invenção e a tecnologia anterior é que CO/C02 não é roteado para nenhuma caldeira externa, mas funciona como uma parte vital da presente invenção.

Cargas de alimentação no FCCU são basicamente na faixa de gás de óleo de alto vácuo. Faixas típicas são 340 °C (10%) a 525 °C (90%).

Isto permite carga de alimentação com ponto de ebulição final de até 900°C.

Este gás de óleo está limitado no ponto final pelos metais máximos toleráveis, embora os novos catalisadores de zeólitos tenham demonstrado maior tolerância a metal do que o catalisador de sílica-alumina anterior. A principal diferença entre a presente invenção e esta opção é que a presente invenção não está limitada por este teor de metal, já que o processo reduz 0 teor de metal na ordem de 90 %. Além do mais, o processo não exige 0 uso de um catalisador avançado, mas pode usar um portador de energia na forma de minerais de grão fino, tais como, inter alia, óxido de silício e olivina. O craqueador catalítico fluido é normalmente uma instalação licenciada. Correlações e metodologia são portanto patenteados pelo licenciante, embora certos dados sejam divulgados aos clientes mediante acordo com o licenciante. Tais dados sãos são exigidos pelos clientes para a devida operação da unidade, e não podem ser divulgados a terceiras partes sem a permissão expressa do licenciante.

Esses e outros mecanismos, incluindo instruções de operação, são exigidos para a devida operação das unidades. A maior parte dos dados proprietários, entretanto, dizem respeito ao lado do reator/regenerador do processo. O lado de recuperação - ou seja, o equipamento exigido para produzir as correntes de produto a partir do efluente do reator - utiliza essencialmente técnicas convencionais em seus projetos e avaliação operacional, Até no final dos anos oitenta, a carga de alimentação do FCCU era limitada por características tais como carbono alto Conradson e metais.

Isto excluiu o processamento dos resíduos do “fundo do cilindro”.

Certamente, mesmo o processamento de alimentações de gás de óleo a vácuo eram limitadas a: • Carbono Conradson < 10 % em peso; • Teor de hidrogênio > 11,2 % em peso; • Metais Ni + V < 50 ppm.

No final dos anos oitenta, expressivos avanços em pesquisa e desenvolvimento produziram um processo catalítico que pôde tratar essas alimentações pesadas e certamente alguns resíduos. Cargas de alimentação mais pesadas do que gás de óleo a vácuo quando alimentados em um FCCU convencional tendem aumentar a produção de coque e isto, por sua vez, desativa o catalisador. Isto é basicamente o resultado de: • Uma alta parte da alimentação que não vaporiza. A parte não vaporizada rapidamente se transforma em coque no catalisador, coqueificando sua área ativa. • A presença de altas concentrações de moléculas polares tais como compostos aromáticos policíclicos e de nitrogênio. Esses são absorvidos na área ativa do catalisador causando desativação instantânea (mas temporária). • Contaminação por metais pesados que envenenam o catalisador e afetam a seletividade do processo de craqueamento. • Alta concentração de polinaftenos que desalquilam lentamente. A presente invenção não apresenta nenhum desses inconvenientes.

No processo FCCU convencional, a temperatura de craqueamento da carga de alimentação é controlada pela circulação do catalisador do regenerador quente. Com a carga de alimentação mais pesada, com um aumento no carbono de Conradson haverá uma formação de coque mais pronunciada. Isto, por sua vez, produz uma alta temperatura do regenerador catalítico e carga térmica. Para manter o equilíbrio térmico, a circulação do catalisador é reduzida, levando a um desempenho fraco ou insatisfatório. O resfriamento do catalisador ou resfriamento da alimentação é usado para superar esta alta carga térmica do catalisador e manter a devida circulação.

Na presente invenção, a temperatura do portador de energia é controlada pelo resfriamento interno do regenerador. A faixa de ebulição estendida da alimentação, como no caso de resíduos, tende causar uma severidade desigual no craqueamento. As moléculas mais leves na alimentação são instantaneamente vaporizadas em contato com o catalisador quente e ocorre o craqueamento. No caso de moléculas mais pesadas, a vaporização não é obtida tão facilmente. Isto contribui para uma maior deposição de coque com uma maior taxa de desativação de catalisador. Idealmente, toda a alimentação deve ser vaporizada instantaneamente de maneira tal que um mecanismo de craqueamento uniforme possa começar. A temperatura de mistura (que é definida como a temperatura de equilíbrio teórica entre a alimentação vaporizada não craqueada e o catalisador regenerado) deve ser próxima da temperatura do ponto de orvalho da alimentação. Em unidades convencionais, esta é cerca de 20-30 °C acima da temperatura de saída do tubo ascendente.

Isto pode ser aproximado pela expressão: Tm - TR + 0,1 AAHC

Tm = temperatura de mistura Tr = temperatura de saída do tubo ascendente (°C) àAhc = calor de craqueamento (BTU/lb ou kJ/kg).

Esta temperatura de mistura também depende ligeiramente da temperatura do catalisador, A severidade do craqueamento é afetada por aromáticos polícíclícos e nitrogênio. Isto se dá em virtude de esses compostos terem a tendência de serem absorvidos no catalisador. O aumento da temperatura da mistura pelo aumento da temperatura do tubo ascendente reverte o processo de absorção. Infelizmente, uma maior temperatura do tubo ascendente leva a um craqueamento térmico indesejável e à produção de gás seco. O processamento de carga de alimentação pesada portanto exige que técnicas especiais sejam superadas: • Vaporização da alimentação; • Alta concentração de moléculas polares; • Presença de metais.

Algumas das técnicas desenvolvidas para atender o processamento de craqueamento de óleo pesado são as seguintes: • Regeneração de dois estágios. • Projeto do misturador do tubo ascendente e controle da temperatura de mistura (para rápida vaporização). • Nova tecnologia de elevação do tubo ascendente que minimiza o uso de vapor. • Controle da temperatura do regenerador catalítico (resfriamento do catalisador). • Seleção do catalisador para: Bom padrão de conversão e rendimento.

Resistência de metal.

Resistência térmica e hidrotérmica. RON alta gasolina. A presente invenção mostrará agora como isto é solucionado e demonstra que não é necessário usar uma regeneração de dois estágios.

Uma questão importante no caso de craqueamento catalítico de fluido óleo pesado é o tratamento do depósito de alto coque e a proteção do catalisador. Uma técnica que limita as condições severas na regeneração do catalisador usado é um regenerador de dois estágios. fsto difere da presente invenção. O catalisador usado proveniente do reator é distribuído no primeiro regenerador. Aqui, o catalisador passa por uma oxidação branda com uma quantidade limitada de ar. A temperatura neste regenerador permanece bem baixa, em tomo de 700-750 °C. Deste primeiro regenerador, o catalisador é transferido pneumaticamente para um segundo regenerador. Aqui, ar em excesso é usado para completar a queima do carbono, e temperatura de até 900 °C são observadas. O catalisador regenerado deixa este segundo regenerador para retomar ao reator através do tubo ascendente. A tecnologia que se aplica ao processo de regeneração de dois estágios é inovadora, em que ela alcança a queima do alto coque sem prejudicar a atividade do catalisador.

No primeiro estágio, as condições favorecem a combustão da maior parte do hidrogênio associado com o coque. Uma quantidade significativa do carbono é também queimada sob condições brandas. Essas condições inibem a desativação do catalisador. A presente invenção opera com uma temperatura de 450 - 600°C no regenerador, que é bem abaixo da temperatura apresentada anteriormente.

Observou-se que existe uma faixa de temperatura específica para o portador de energia que é desejável para uma dada alimentação e sistema de catalisador. Um sistema de referência do portador de energia de fase densa exclusiva fornece uma técnica pela qual o melhor relacionamento de equilíbrio de temperatura e calor pode ser mantido.

Esses recursos são uma parte vital da presente invenção E reportado que 69 % da entalpia contida na entrada de calor do reator são exigidos apenas para aquecer e vaporizar a alimentação. O restante é essencialmente disponível para conversão. Para melhorar a conversão seria bastante desejável permitir que a maior parte do calor disponível seja usado para conversão. A única variável que nas unidades FCCU convencionais pode ser alterada para atingir esta exigência é a entalpia da entrada de alimentação, ou seja, pelo pré-aquecimento da alimentação.

Assim procedendo, entretanto, reduz imediatamente a taxa de circulação de catalisador para manter o balanço térmico. Isto tem um efeito adverso na conversão. O pré-aquecimento da alimentação, entretanto, pode ser compensada pelo resfriamento do portador de energia. Assim, a taxa de circulação do portador de energia pode ser retida e, em muitos casos, aumentada. Certamente, pela manipulação cuidadosa do equilíbrio térmico, o aumento líquido na taxa de circulação do portador de energia pode ser tão alto quanto uma relação cat/óleo de uma unidade. A maior atividade de equilíbrio para o portador de energia possível na menor temperatura de regeneração também melhora o padrão de rendimento da unidade.

Isto é um recurso importante da presente invenção, e o pré- aquecimento do óleo ainda permite um alto fluxo do portador de energia e alimentação de óleo como o C0/C02 e vapor gerado pela atomização do óleo, reduz drasticamente a pressão parcial do óleo, por meio do que o óleo se comporta como se fosse evaporado sob alto vácuo.

Em craqueamento comercial, a experiência indica que operações em temperatura de catalisador regenerados acima de 900 °C resulta em baixos rendimentos, com alta produção de gás por causa do craqueamento térmico local do óleo em contato. Onde certas operações exigem altas temperaturas do regenerador, a instalação de um resfriador de catalisador terá um incentivo econômico substancial. Isto será por causa dos melhores rendimentos e consumo de catalisador, Isto é também um recurso da presente invenção, já que baixa pressão parcial permite uma baixa temperatura do portador de energia, que é controlado pelo resfriador interno no regenerador. A temperatura de equilíbrio entre a alimentação de óleo e o catalisador regenerado tem que ser atingida no menor tempo possível. Isto é exigido a fim de garantir a vaporização rápida e homogênea da alimentação, Para garantir isto, é necessário projetar e instalar um sistema de injeção de alimentação adequado. Este sistema deve garantir que qualquer mistura para trás de catalisador seja eliminada, e que todos dos componentes de alimentação vaporizados fiquem sujeitos à mesma severidade de craqueamento.

Isto é obtido na presente invenção pelos bocais de atomização e pelo padrão de fluxo no tubo ascendente. A mistura eficiente da alimentação finamente atomizada em pequenas gotículas é obtida pelo contato com uma suspensão diluída pré- acelerada de regenerador catalítico. Nessas condições, a vaporização da alimentação ocorre de forma praticamente instantânea. De acordo com a presente invenção, consegue-se que a baixa velocidade do portador de energia no regenerador seja acelerada antes de atingir o local de injeção do óleo, e em seguida desacelerada para uma velocidade mais baixa.

Um outro problema encontrado no craqueamento de óleo pesado é a possibilidade de que a parte mais pesada do óleo fique abaixo de seu ponto de orvalho. Para garantir que este problema seja superado, a temperatura de mistura tem que se ajustada acima do ponto de orvalho da alimentação. A presença de aromáticos policíclicos também afeta a severidade do craqueamento. O aumento da temperatura de mistura para aumentar a temperatura do tubo ascendente inverte o efeito de aromáticos policíclicos.

Assim procedendo, entretanto, ocorre craqueamento térmico, que é indesejável. Para solucionar este problema, é necessário poder controlar independentemente a temperatura do tubo ascendente em relação à temperatura de mistura. Este problema é superado na presente invenção pela baixa pressão parcial do óleo e ao fato de que a temperatura do tubo ascendente é controlada pela taxa de injeção de vapor nos bocais de atomização, que é independente da alimentação. O controle da temperatura de mistura (MTC) é obtido injetando uma corrente de óleo de ciclo pesado adequada no tubo ascendente acima do ponto de injeção da alimentação de óleo. Isto essencialmente separa o tubo ascendente em duas zonas de reação. A primeira é entre a injeção de alimentação e a entrada do óleo do ciclo. Esta zona é caracterizada por uma alta temperatura de mistura, uma alta relação catalisador-para-óleo e um tempo de contato bem pequeno.

Isto é evitado de acordo com a presente invenção uma vez que a transferência de calor, vaporização e craqueamento ocorrem instantaneamente no tubo ascendente na entrada do ciclone.

Conforme descrito anteriormente, é altamente desejável obter uma boa mistura catalisador/óleo o mais cedo e o mais rápido possível no processo. O método descrito para obter isto exige a pré-aceleração e diluição da corrente de catalisador. Tradicionalmente, vapor é o meio usado para manter a fluidez do leito catalítico e o movimento no tubo ascendente. Vapor, entretanto, tem um efeito deletério no catalisador bem quente que é encontrado em processos de craqueamento de resíduo. Nessas condições, vapor causa desativação hidrotérmica do catalisador.

Isto é superado na presente invenção pela utilização de gases do processo provenientes do regenerador (C0/C02) como o principal transportador do portador de energia.

Muito trabalho foi feito sobre a redução do uso de vapor em contato com o catalisador quente. Alguns dos resultados deste trabalho mostraram que, se a pressão parcial do vapor for mantida baixa, os efeitos hidrotérmicos são bastante reduzidos no caso de catalisadores relativamente isentos de metal. Um resultado mais importante do trabalho mostrou que hidrocarbonetos leves conferem efeitos de condicionamento favoráveis ao catalisador recém-regenerado. Isto foi pronunciado mesmo em catalisadores que foram pesadamente contaminados com metais.

Este é dos recursos inéditos da presente invenção, a saber, que óxidos de minerais comuns podem ser usados como portadores de energia para óleo com alto teor de metal e enxofre.

Gases de hidrocarbonetos leves foram introduzidos em diversos craqueadores de óleo pesado desde 1985. Eles operaram tanto com gás de ascensão sozinhos como misturado com vapor. As limitações ao uso de gás de ascensão se baseia na capacidade de unidades à jusante tratarem o gás adicional.

Isto é também uma novidade da presente invenção, a saber, que podemos tratar os gases não condensáveis no sistema à jusante. Com utilização de gases de processo provenientes do próprio regenerador para levar o portador de energia, é também possível utilizar o calor calorimétrico no gás, que reduz o consumo de energia.

Os produtos craqueados que deixam o reator FCCU representam uma ampla variedade de cortes. Este efluente do reator é geralmente referido como bruto sintético, por causa de sua ampla faixa de materiais de ponto de ebulição. O ensaio de bruto sintético compreendería pelo menos uma curva TBP (Ponto de Ebulição Real) com uma análise de extremidades leves, uma curva de gravidade em função do ponto médio de ebulição e um PONA para o teor de nafta e enxofre em função do ponto médio de ebulição para o bruto sintético. A presente invenção diz respeito a uma unidade de craqueamento FCCU que visa reduzir o número de obstáculos associados com as unidades FCCU existentes e, mais específicamente, mostra uma unidade FCCU que pode ser construída para operação em pequena escala em um local adequado, por meio do que carga de alimentação pesada pode ser processada na fonte. A vantagem obtida é que a carga de alimentação com propriedades de transporte graves (capacidade de bombeamento) pode ser convertido em. excelentes condições de transporte, ou pode ser usado como um óleo diluente a ser misturado com o bmto pesado. Este tipo de mistura é usado amplamente, por exemplo, na Venezuela e Canadá. Uma regra básica é que, para cada barril de petróleo extraído da reserva, 3/4 de barril de diluente são necessários para misturar o óleo em boas condições de bombeamento. Com utilização de óleo diluente leve que pode ter um preço de mercado de $ 25 - 30 por barril, o valor do óleo é reduzido a cerca de $ 15 por barril, e assim uma tecnologia onde se possa produzir óleo diluente de bruto pesado terá um potencial econômico substancial. O presente processo compreende o seguinte componente principal; 1. Um ciclone que é uma parte do sistema reator. 2. Um regenerador de catalisador fluidizado com um sistema de resfriamento. 3. Um sistema de separação que consiste de um ou mais ciclones. 4. Um sistema condensador. 5. Um sistema de resfriamento para a condensação. 6. Um sistema de circulação de gás. 7. Um sistema de pré-aquecimento para a alimentação, 8. Um sistema de injeção da alimentação com bocais de atomização. 9. Um combustor de gás ou óleo. A seguir será descrito o processo em detalhes com referência aos desenhos anexos, em que: A figura 1 é um fluxograma esquemático do processo de acordo com a invenção; A figura 2 mostra uma modalidade de uma unidade de craqueamento de acordo com a invenção; A figura 3 mostra uma modalidade possível dos bocais de atomízação da unidade de craqueamento de acordo com a invenção.

Referindo-se à figura 1, o processo é iniciado pela combustão de óleo ou gás em uma câmara de combustão separada A), aquecendo o catalisador B) no regenerador C). O gás que consiste de gás-HC, vapor e CO e C02 é injetado em uma câmara de pressão D) e expande através da placa de fluidização perfurada E) por meio do que o catalisador é transferido para um estado fluidizado e aquecido pelos gases de combustão quentes. O catalisador será transferido pneumaticamente através do tubo ascendente F) submersa no leito fluidizado.

Próximo da saída do tubo ascendente, óleo pré-aquecido é bombeado através do tubo G) para o bocal do atomizador H) onde vapor é injetado através de I) no bocal. O vapor é gerado pelo trocador de calor J) no regenerador. Vapor em excesso é usado para pré-aquecer o óleo de alimentação no tanque de contenção K) a cerca de 100 °C. O óleo de alimentação é carregado pela bomba L) por meio do trocador de calor M) onde ele é pré-aquecido pelos efluentes fluidizantes que deixam o regenerador C). O óleo que é atomízado em gotículas microscópicas é aquecido pelas partículas catalíticas, por meio do que a temperatura cai até o ponto estabelecido acima do ponto de orvalho das frações mais pesadas. Em virtude da baixa pressão parcial do óleo nos gases de exaustão, é possível operar o processo a uma temperatura baixa de até 450 °C. O gás de óleo craqueado juntamente com os gases de exaustão entram em um ciclone N de “craqueamento” onde a área de entrada é feita menor do que a área do tubo ascendente, aumentando assim a velocidade dos gases. Na entrada do ciclone, os gases curvam cerca de 45 graus, que reduz a velocidade dos gases e toma o fluxo sujeito a fortes forças cisalhantes que participam no craqueamento das frações mais pesadas do óleo.

No ciclone N), a parte principal do catalisador cai em um alimentador de célula O) e retoma ao regenerador.

Quando coque é acumulado no catalisador, o suprimento de gás ao combustor A) é gradualmente reduzido, por meio do que o coque no catalisador é oxidado. A constituição de catalisador solto é feita a partir de uma tremonha de armazenamento P) - tanto distribuída por um transferidor sem- fim ou pneumaticamente. O catalisador usado é removido pneumaticamente do regenerador através do tubo AA) e separado no ciclone BB).

Os gases que deixam o ciclone do “reator” N) através de Q) assim consistem de gases HC, vapor e CO, C02 e NOx e passam através de um segundo ciclone R), onde o catalisador remanescente é separado. Os gases são então transportados para um sistema de condensação que consiste de um condensador S) e T) ou uma coluna de destilação convencional. Pelo sistema condensador ilustrado, o condensador S) condensa os gases HC a uma temperatura de cerca de 100 °C, por meio do que óleo é descarregado através de U) no receptor. O condensador pode ser do tipo defletor-bandeja, purificador ou concha. Quando se utiliza um condensador tipo purificador ou defletor-bandeja, o óleo recuperado é usado como meio de condensação pelo qual óleo proveniente da base do condensador é bombeado por meio de um refrigerador de óleo V), que pode ser resfriado por ar ou água no topo do condensador onde ele se mistura com os gases provenientes do reator, condensam, e esses caem na base do condensador. A medida que o condensador é ajustado a uma temperatura acima do ponto de ebulição parcial da água, vapor passa a um condensador de vapor T) que pode ser do tipo concha. Com este arranjo, água é usada como um meio de condensação. A água contendo o calor de condensação é transportada para o trocador de calor J), onde vapor é produzido da maneira supramencionada. Agua e mais leves levados sobre frações são descarregados na base do condensador e passam ao receptor W), onde óleo é decantado e bombeado para o condensador S), onde ele é levado para a corrente principal de óleo craqueado. Gases não condensáveis saem no topo do condensador e são tanto queimados como levados para uma caldeira de CO.

Por causa das forças centrífugas nos catalisadores no ciclone N do “reator”, obtém-se uma ação muito melhor nos hidrocarbonetos do que em outras unidades FCCU.

Para se ter o princípio da invenção testada, um equipamento foi construído da maneira mostrada no desenho da figura 2, cf. também na foto à direita, e está localizado em SINTEF ENERGY RESERACH AS em Trondherim na Noruega.

Diversos testes bem sucedidos foram realizados em um bruto pesado do campo de petróleo Melones na Venezuela com uma gravidade de 6,2 APÍ. Com uma temperatura de ajuste no regenerador de 480 °C e uma de 97 °C do óleo de alimentação, e onde olivina de granulação fina foi usada como um catalisador, o óleo foi craqueado a uma gravidade de 21,5 API, que claramente substancia o princípio da invenção.

Com a manipulação das temperaturas, a saída variou da maneira esperada sem nenhum craqueamento do óleo em gás. A manipulação das velocidades no tubo ascendente, que é de capital importância, foi feita tendo-se diferentes diâmetros do tubo ascendente. O diâmetro aumentou 1.00 % acima do ponto de injeção da alimentação e reduziu antes da entrada no ciclone N).

Os bocais de atomização consistem de duas câmaras, uma para vapor e uma para óleo. O leiaute de um possível bocal está mostrado na figura 3, onde ljmostra uma mola ajustando a pressão de vapor, 2) mostra a fenda anular onde o óleo é injetado e ) a fenda de vapor. AA, BB, CC e DD mostra diferentes arranjos da abertura de saída para o óleo e vapor atomizados.

Claims (12)

1.. Processo de craqueamento termodinâmico, caracterizado pelo fato de que o craqueamento é realizado em um reator ciclone e em um tubo ascendente com um diâmetro variável pela ação de um portador de energia fluidizado rotativo e turbulento na forma de minerais de granulação fma, por meio do que partículas são postas em movimento a partir do regenerador operado em uma temperatura de 450°C a 600°C através de duas linhas de saída com saída sob o nível do leito fluidizado e são transportadas para o tubo ascendente pelos gases de combustão no reator de fluidização.

2. Processo termodinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o portador de energia é selecionado de minerais de granulação fma, tais como sílica, óxido de magnésio, óxido de alumínio, óxido de cobre, anortisita, olivina ou materiais similares,

3. Processo termodinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ciclone reator tem uma entrada que desvia o fluxo de catalisador e gases, por meio do que ele são sujeitos a fortes forças mecânicas de cisalhamento e onde o catalisador pode ser evacuado do ciclone reator e descarregado em um regenerador por meio de um sistema de válvula rotativa e/ou um outro dispositivo de fechamento.

4. Processo termodinâmico de acordo com a reivindicação 1 e/ou 3, caracterizado pelo fato de que o portador de energia desativado é regenerado em uma câmara de regeneração fluidizada que tem uma placa perfurada de fluidização acima de uma câmara de pressão que recebe tanto gases de combustão como ar, e onde o portador de energia é regenerado pela oxidação de coque co-acumulado nela contida.

5. Processo termodinâmico de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o regenerador compreende um trocador de calor para controlar a temperatura do portador de energia no reator pela geração de vapor no trocador de calor.

6. Processo termodinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3, 4 e 5, caracterizado pelo fato de que o portador de energia regenerado é transportado pneumaticamente, isto é, sem queda gravitacional, através do tubo ascendente por toda a corrente de gases de combustão, ou parte dela.

7. Processo termodinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o coque que é oxidado no portador de energia supre substancialmente a energia para a operação do processo.

8. Processo termodinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os gases do produto passam para um sistema de condensação adequado que consiste de um condensador de óleo ou vapor ou uma coluna de destilação.

9. Processo termodinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que óleo de alimentação é pré-aquecído pelo calor de condensação dos gases e que o óleo é atomizado em um bocal que tem uma entrada central para vapor, por meio do que a pressão é pré-estabelecida por molas e o óleo na câmara circundante passa para uma fenda anular onde vapor colide no filme de óleo e quebra-o em gotículas.

10. Unidade de craqueamento termodinâmico, caracterizada pelo fato de que compreende um reator ciclone e um tubo ascendente de diâmetro variável, por meio do que a entrada do reator ciclone é provida na parte inferior do reator, a fim de levar as partículas para um movimento circulante ascendente com grandes forças de cisalhamento e centrífugas, e uma placa de fluidização perfurada adequada com aproximadamente a metade do diâmetro da base do regenerador sobre uma câmara de pressão para a regeneração do portador de energia, bem como um trocador de calor, provido no leito fluidizado das partículas no regenerador, a fim de controlar a temperatura

11. Unidade de craqueamento termodinâmico de acordo com a reivindicação 10. caracterizada pelo fato de que o diâmetro variável do tubo ascendente leva à aceleração ou retardo da corrente de gás e portadores de energia de particulados levando a variações de velocidade entre o gás e as partículas, e assim uma otimização das colisões entre as partículas e as gotas de óleo injetadas no tubo ascendente, otimizando assim a transferência de energia e forças de colisão mecânica entre as partículas e as gotículas de óleo.

12. Unidade de craqueamento termodinâmico de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que as partículas de colisão no tubo ascendente de diâmetros variáveis levam a sonoluminiscência causada pelo fato de que gás aprisionado em cavidades nas partículas e entre elas são expostos a compressão adiabática, por meio do que a temperatura e pressão das bolhas de gás são aumentadas e a sonoluminiscência é criada pela divisão das moléculas no gás, que pode ser gás de óleo ou vapor, e emite luz, e pelo fato de que parte dos radicais de oxigênio se liga nas moléculas de óleo divididas e assim resulta na hidrogenação do óleo.