Destilación del petroleo

Tarea 1: Refinación del Petróleo

López Gómez Fidel Meza Puente Víctor

Padilla Reséndiz David Roa Luis

Introducción

La refinación de hidrocarburos consiste en el empleo de sustancias químicas, catalizadores, calor y presión para separar y combinar los tipos básicos de moléculas de hidrocarburos que se hallan de forma natural en el petróleo crudo, transformándolos en grupos de moléculas similares.

Introducción

Es decir: se reorganizan las estructuras y los modelos de enlaces de las moléculas básicas y se convierten en moléculas y compuestos de hidrocarburos con más valor.

El factor más significativo del proceso de refinación no son los compuestos químicos que intervienen, sino el tipo de hidrocarburo (parafinas, naftenos o aromáticos).

Introducción

La refinación del petróleo comienza con la desalinización del crudo, para después pasar a la destilación, o fraccionamiento, separándolo en grupos de hidrocarburos, estos grupos se convierten en productos más útiles cambiando sus estructuras físicas y moleculares mediante craqueo. A continuación, se someten a diversos procesos de tratamiento y separación para obtener productos terminados.

Introducción

¿Por qué se da la destilación fraccionada?

El crudo se calienta para separarlo físicamente en distintas fracciones, cada una de estas con diferentes puntos de ebullición: gases, destilados ligeros, destilados intermedios, gasóleos y residuo. Los cuales están en orden decreciente de volatilidad.

¿Por qué se da la destilación fraccionada?

La torre de destilación funciona por que los componentes con punto de ebullición mas alto se condensan primero, en tanto que los tiene uno mas bajo, alcanza mayor altura en la torre, antes de condensarse.

¿Por qué se da la destilación fraccionada?

La torre de destilación funciona por que los componentes con punto de ebullición mas alto se condensan primero, en tanto que los tiene uno mas bajo, alcanza mayor altura en la torre, antes de condensarse.

¿Por qué se da la destilación fraccionada?

Procesos de la destilación fraccionada.

Los procesos y operaciones de la destilación fraccionada se clasifican en:

Separación: El petróleo crudo se separa físicamente en grupos de moléculas de hidrocarburos con diferentes intervalos de temperaturas de ebullición, denominados “fracciones”.

Procesos de la destilación fraccionada.

Conversión: Se modifica el tamaño y/o estructura de las moléculas de los hidrocarburos por medio del craqueo, actualmente se utilizan nuevas técnicas como, el hidrocraqueo y la ruptura de viscosidad.

Procesos de la destilación fraccionada.

Tratamiento: se eliminan o separan los componentes aromáticos o naftenos y se eliminan las impurezas o contaminantes indeseados.

Formulación y mezcla: se combinan fracciones de hidrocarburos, aditivos y otros componentes para obtener productos acabados con propiedades específicas.

Productos de la destilación fraccionada.

Productos de la destilación fraccionada.

Productos de la destilación fraccionada.

Craqueo

Craqueo=Cracking=Destilación secundaria.

¿Qué es el craqueo?

El craqueo es un proceso de refinación adicional a la destilación básica para hacer más eficiente el proceso de refinación del petróleo.

¿Para qué se usa el craqueo?

Producto Destilación simple Craqueo

Gasolina 23% 44%

Keroseno 14% 6%

Gasoil 44% 36%

Lubricantes 13% 3%

Coque 3% 8%

Despedicios 3% 3%

Así con el uso del craqueo se puede obtener aproximadamente el doble de gasolina por barril de petróleo.

Destilación + Craqueo = + $

¿En qué consiste el Cracking?

Cracking significa “romper” en inglés y en esencia ese es el proceso: romper o dividir las moléculas de un hidrocarburo grande en moléculas más simples mediante el aumento de presión y temperatura.

Tipos de Cracking

Cracking Cracking térmico

Cracking catalítico o FCC

Hidrocracking

Cracking a vapor (steam cracking) o pirolisis a presión.(750 – 900 °C)

Coquización (Coking) o cracking retardado (500°C)

Craqueo térmico

El craqueo térmico consiste en calentar hidrocarburos pesados a altas temperaturas(500-900 °C) y altas presiones (20 atm), hasta que se rompan en hidrocarburos mas simples.

Etano, Butano y naftas pesadas

Etileno y Benceno

Combustóleo, gasolinas y naftas

ligeras

Coque

Pirolisis (750 – 900 °C)

Cracking retardado (500 °C)

Hidrocarburos ligeros

Residuo

Craqueo catalítico o FCC FCC = Craqueo térmico + Catalizador

El catalizador más comúnmente utilizado es la zeolita, que es un aluminosilicato.

Generalmente el FCC se usa en conjunto con el proceso de Reformación catalítica.

Combustóleo

Diesel

Naftas

Gasolina

Refo

rmació

n c

ata

lítica FCC

Hidrocracking

Hidrocracking = Cracking + catalizador + hidrogeno

Aunque con menores temperaturas y más presión.

Combustóleo

Queroseno, gasolina y

naftas

¿Cuándo se usan los diferentes tipos de cracking?

En función de la demanda

Cracking térmico

FCC Diesel y Gasolina

Hidrocracking Keroseno(turbosina) y naftas

A vapor Petroquímica

Coquizacion Coque

Combustible y electrodos

Etileno y benceno

La Destilación y el Craqueo son el corazón de la refinación del petróleo sin embargo es conveniente mencionar los principales procesos que complementan a la industria:

Alquilación(aumento de octanaje)

Hidrotratamiento(=Hidrodesulfuración =Endulzamiento, - S)

Isomerización(aumento de octanaje)

Reformado catalítico(de naftas a gasolina)

Viscoreducción (Visbreaking)

TIPOS DE GASES

1.Gas Licuado

2.Gas Húmedo

3.Gas Seco

Gas Licuado

Es un producto compuesto por Propano (C3H8), Butano (C4H10), o una mezcla de ambos.

Se obtiene del proceso de refinación del petróleo y de Plantas Recuperadoras de Gas Natura

Existen dos tipos de GLP comercial: Propano y Butano A presión

atmosférica y temperatura ambiente, el GLP se encuentra en estado gaseoso.

Líquido

Butano < -0.5°C

Propano < -42.2°C

T.A

P > 2 atm

P > 8 atm

Para usos domésticos

Producción de plásticos

Combustibles Para autos

Es la mezcla de hidrocarburos obtenida del proceso del gas natural mediante el cual se eliminan las impurezas o compuestos que no son hidrocarburos, obteniendo un contenido de componentes más pesados que el metano.

Gas húmedo

Dulce Amargo

se caracteriza por contener productos licuables como gasolinas y gas L.P

contiene compuestos corrosivos de azufre.

Gas Seco

Está constituido fundamentalmente de metano y etano

La composición fundamental alcanza valores de un 85-90% de metano

Gas natural vehicular (GNV)

Gas combustible industrial y comercio

Se puede inyectar a los yacimientos

Generación de hidrógeno (H2)

Como combustible, ofrece ventajas que sobrepasan las características, disponibilidad, eficiencia y manejo de otros combustibles y líquidos. - Es limpio - Puede manejarse a presiones deseadas de entrega en los sitios de consumo. - Puede ser transportado por sistemas de tuberías madres, troncales y ramales. - La reversibilidad gas-líquido-gas lo hace apto para el envasado en pequeños y seguros recipientes. - Por su eficiencia y poder calórico, su costo por volumen es muy económico.

Combustible eficiente

PUNTO DE IGNICIÓN El punto de ignición de un combustible es el nivel de temperatura en el cual éste inicia un fuego y continúa ardiendo por, al menos, 5 segundos. El queroseno es un combustible procedente de la destilación del petróleo crudo. Un gran número de combustibles reciben esta clasificación general, encontrándose en el rango de destilados medios.

Está caracterizado por ser un combustible

menos volátil que la gasolina y, por tanto, tiene un punto de relampagueo o “flash point inferior”.

La aplicación principal de los querosenos reside en la propulsión de motores de aviación, debido a su poder calorífico de alrededor de 42.800 kJ/kg.

Propiedades fisicas

DESCRIPCIÓN: Líquido rojo, de olor característico.

PUNTO DE EBULLICIÓN: 35 a 275 C PUNTO DE INFLAMACIÓN: 38 C TEMPERATURA DE AUTOIGNICIÓN: > 200 C PESO ESPECÍFICO DEL LÍQUIDO (agua=1):

< 1 PESO ESPECÍFICO DEL VAPOR (aire=1): >>

1 SOLUBILIDAD EN AGUA: Insoluble

Como combustibles más destacados se encuentran los siguientes:

Jet A-1

El Jet A-1 tiene un “flash point”, temperatura a

la que después de acercar una llama el

combustible se enciende para autoextinguirse,

de 38 ºC. Su temperatura de autoencendido es

de 210 ºC y su punto de congelación está en los -47º C y -40º C

Jet B

Es otro tipo de combustible basado en el

queroseno empleado en aviación comercial.

Este contiene más naftas que el Jet A-1

convirtiéndolo en un compuesto más ligero y, por ello, se emplea en climas fríos.