Utilizado de forma usual em unidades de combustão total, os aditivos promotores de combustão são uma excelente forma de se obter mais controle das temperaturas nos regeneradores em unidades de FCC.
Isso porque esse aditivo catalisa a reação de queima de monóxido de carbono em dióxido de carbono, de forma que a energia dessa reação seja liberada ainda no leito de catalisador. A liberação de energia ainda no leito é mais apropriada pelo fato de que essa região possui uma capacitância térmica bem mais elevada que a fase diluída, localizada mais acima no regenerador.

Quando o processo de queima se completa em fase diluída, a temperatura na região tende a se elevar substancialmente, podendo ser prejudicial à integridade do conversor caso se atinjam os limites metalúrgicos das estruturas. Esse fenômeno também é conhecido como Afterburn.  

O Afterburn é facilmente controlado pelo aditivo porque atua na maior parte da energia liberada no processo de regeneração, como pode-se observar na figura 1.

^{Figura 1 – Equações de Queima do Coque no regenerador}

No entanto, em unidades de combustão parcial esse processo de queima é concluído somente nas caldeiras recuperadores de CO, de forma a aproveitar essa energia na geração de vapor que é utilizado na refinaria. Então por que utilizar promotor de combustão nesse tipo de unidade?

Existem algumas possiblidades para que se optar pela “combustão avançada”, como é comumente conhecido. Abaixo seguem alguns exemplos:

• Caldeira recuperadora de CO se encontra em manutenção e não se tem a possibilidade de parar a operação no conversor durante esse período;
• Controlar as temperaturas no regenerador de uma unidade com problemas de distribuição de ar até o reparo;
•  Reduzir a carga térmica da caldeira de CO caso o equipamento esteja limitado.

Porém cuidado, pois existem limitações para essa estratégia!

Unidades de combustão parcial que estão limitadas no soprador não podem utilizar promotores de combustão pois causaria uma piora na qualidade da regeneração do inventário.

Essa piora está relacionada a quantidade de O₂ colocada no regenerador, pois se o soprador é uma limitação para a unidade, não é possível elevar a quantidade de oxigênio necessária para se completar a queima. Dessa forma, as moléculas de oxigênio serão distribuídas pelas duas reações no regenerador. No entanto como o promotor catalisa a segunda reação, a extensão de queima do coque na superfície do catalisador pode ser reduzida.

^{Figura 2 – Esquema de utilização do Oxigênio nas reações de regeneração}

Com uma menor extensão da reação de queima no coque na superfície do catalisador, o carbono no ecat se eleva e faz a atividade catalítica do inventário inteiro se reduzir, perdendo conversão. Essa problemática talvez seja possível de ser contornada com a adição de O₂ adicional no regenerador, no entanto poucas operações desse tipo são viáveis no longo prazo.

O processo de queima no regenerador de unidades de combustão parcial pode ser otimizado com a utilização de promotores. No entanto é essencial ter um bom conhecimento das reações e condições de operação da unidade para se obter a resposta esperada sem causar efeitos indesejados. 

Caso esteja considerando essa alternativa, consulte o time de atendimento de serviços técnicos da FCC S.A.