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Composicin del petrleoEl petrleo, se compone principalmente de carbono e hidrgeno en la porcin 83-87% de C y de 11-14% de H. Contiene abundantes impurezas de compuestos orgnicos en los que intervienen componentes como el azufre, oxgeno, nitrgeno, mercaptanos, SO2, H2S, alcoholes mezclados tambin con agua salada, ya sea libre o emulsionada, en cantidad variable. Como impurezas, se encuentran tambin diversas sales minerales como cloruros y sulfatos de Ca, Mg y Fe, su color vara entre mbar y negro.

Composicin del petrleo

Los petrleos se clasifican de acuerdo con las series de hidrocarburos predominantes que los constituyen, las series que agrupan los hidrocarburos tienen propiedades semejantes y se representan por las siguientes frmulas condensadas:

Parafinas:CnH2n+2 Naftnicos:CnH2n+4 Aromticos:CnH2n+6 Asflticos: CnH2n+8

Composicin del petrleoDependiendo del nmero de tomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos que integran el petrleo, se tienen diferentes propiedades que los caracterizan, determinando su comportamiento como combustibles, lubricantes, ceras o solventes.

Las cadenas lineales de carbono asociadas a hidrgeno constituyen las parafinas; las molculas en las que se forman ciclos de carbono son los naftenos, y cuando estos ciclos presentan dobles uniones alternas (anillo bencnico) se tiene la familia de los aromticos.

Al aumentar el peso molecular de los hidrocarburos las estructuras se hacen verdaderamente complejas y difciles de identificar qumicamente con precisin. Un ejemplo son los asfltenos que forman parte del residuo de la destilacin al vaco.

Propiedades fsicas y qumicas ms importantesEl valor del petrleo crudo se determina por su rendimiento en productos refinados y dicho rendimiento depende de sus caractersticas fsico-qumicas, siendo las principales su contenido de azufre y su densidad.

De acuerdo con su contenido de azufre, se clasifica en: Amargo:entre1.5 -4%; Semi-amargo:Entre 0.5 a 1.5 %; Dulce:Menor del 0.5%.

Gravedad API API = (141,5/GE a 60 F) - 131,5La frmula usada para obtener la gravedad especfica del lquido derivada de los grados API es la siguiente:GE a 60 F = 141,5/(Gravedad API + 131,5)60 F (o 15. 55 C) es usado como el valor estndar para la medicin.Por lo tanto, un crudo pesado con una gravedad especfica de 1 (esta es la densidad del agua pura a 60 F) tendr la siguiente gravedad API:(141,5/1,0) - 131,5 = 10,0 grados API.

Propiedades fsicas y qumicas ms importantesGeneralmente hablando, un mayor valor de gravedad API en un producto de refinera representa que ste tiene un mayor valor comercial. Esto bsicamente debido a la facilidad (operacional y econmica) de producir destilados valiosos como gasolina, jet fuel y gasleo con alimentaciones de crudos livianos y a los altos rendimientos de los mismos. Esta regla es vlida hasta los 45 grados API, ms all de este valor las cadenas moleculares son tan cortas que hacen que los productos tengan menor valor comercial.

Punto de fluidez, F ( C)El punto del crudo vertido, en F o C, es un indicador aproximado de la relacin parafinica y aromtica del crudo. Cuanto menor sea el punto de fluidez, menor es el contenido de parafina y es mayor el contenido de aromticos.

Propiedades fsicas y qumicas ms importantes% en peso de residuo de Carbono.Residuo de carbono se determina por destilacin hasta obtener un residuo de coque en la ausencia de aire. El residuo de carbono se relaciona aproximadamente con el contenido de asfalto del crudo y a la fraccin de aceite lubricante que se puede recuperar. En la mayora de los casos cuanto menor es el residuo de carbono, el ms valioso del crudo. Contenido de sal.Si el contenido de sal del crudo, cuando se expresa como NaCl, es mayor que 10 lb /1000 bbl, generalmente es necesario desalar el crudo antes de procesarlo. Si la sal no se elimina, graves problemas de corrosin se presentaran en los equipos. % en peso de contenido de Nitrgeno.Un alto contenido de nitrgeno no es deseable en los crudos porque los compuestos orgnicos de nitrgeno causan envenenamiento a los catalizadores utilizados en el proceso provocando problemas de corrosin. Los crudos que contienen nitrgeno en cantidades por encima de 0,25% en peso requieren un procesamiento especial para eliminar el nitrgeno.

Propiedades fsicas y qumicas ms importantesLa industria mundial de hidrocarburos lquidos clasifica el petrleo de acuerdo con su densidad API (parmetro internacional del Instituto Americano del Petrleo, que diferencia las calidades del crudo).

Aceite crudoDensidad( g/ cm3)Densidadgrados APIExtrapesado>1.010.0Pesado1.0 - 0.9210.0 - 22.3Mediano0.92 - 0.8722.3 - 31.1Ligero0.87 - 0.8331.1 - 39Superligero< 0.83> 39

Propiedades fsicas y qumicas ms importantesPara exportacin, en Mxico se preparan tres variedades de petrleo crudo:Olmeca: Superligero con densidad de 39.3 grados API y 0.8% de azufre en peso.Itsmo: Ligero con densidad de 33.6 grados API y 1.3% de azufre en peso.Maya: Pesado con densidad de 22 grados API y 3.3% de azufre en peso.

El petrleo mexicano es materia prima de calidad que se encuentra presente en toda la industria nacional e internacional como lo es en transporte, alimentos, frmacos, fertilizantes, pinturas y textiles.

Curvas de destilacin ASTM y TBPAl calentarse el petrleo, se evaporan preferentemente los compuestos ligeros (de estructura qumica sencilla y bajo peso molecular), de tal manera que conforme aumenta la temperatura, los componentes ms pesados van incorporndose al vapor.

Las curvas de destilacin TBP (del ingls true boiling point, temperatura de ebullicin real) distinguen a los diferentes tipos de petrleo y definen los rendimientos que se pueden obtener de los productos por separacin directa.

Las curvas TPB del crudo dan una indicacin de las cantidades de los diversos productos presentes y generalmente se refiere a una destilacin realizada en equipos que logran un grado razonable de fraccionamiento.

Curvas de destilacin ASTM y TBPLos ensayos de destilacin del crudo son importantes ya que determinan el rendimiento de los productos que se pueden obtener cuando este crudo es procesado en una refinera.Los posibles ensayos de destilacin normalizados son: ASTM 2892 Curva de destilacin TBP (True Boiling Point )

ASTM D86 Curva de destilacin para fracciones ligeras

ASTM D1160 Curva de destilacin para fracciones pesadas

ASTM D5307 Curva de destilacin simulada a partir de cromatografa de gases

La curva ms importante es la destilacin TBP: T = f( % volumen % peso).

Curvas de destilacin ASTM y TBP

La figura representa la curva TBP de un crudo Arabia Ligero, en el que se observan los rendimientos en diferentes cortes en funcin del intervalo de destilacin elegido. De hecho, esta curva suministra los rendimientos que la refineria podr obtener a la salida de la unidad de destilacin atmosfrica y permite fijar las condiciones de operacin de esta unidad en funcin de los productos deseados.

Curvas de destilacin ASTM y TBPTRANSFORMACIN DE LA CURVA DE DESTILACIN ASTM D86 A TBP

1. Tomar los datos de una destilacin ASTM D862. Si la presin de la prueba es distinta a 101,3 KPa (760 mm Hg), se deben realizar las respectivas correcciones de temperaturas ledas utilizando la ecuacin de Sydney Young: Cc = 0.0009(101.3 Pk) (273 Tc) Cc = 0. 00012 (760 Pk) (273 Tc)Donde:Cc: correccin que debe adicionarse a la lectura del termmetro observada en TcPk: presin baromtrica en KPa, observada durante la destilacinP: presin baromtrica en mm Hg, observada durante la destilacinTc: Temperatura medida3. Corregir la temperatura por encima de 246 C, usando la ecuacin de craqueo logD = -1,587 + 0,00473 (T)Donde:D: Correccin a ser adicionada a T, FT: Temperatura observada, F

Curvas de destilacin ASTM y TBP4. Se ubica la temperatura correspondiente al 50 % de rendimiento ASTM D 86 y se corrige utilizando la parte baja de la Figura 3A.1.1, obtenindose el primer punto de la curva TBP. TTBP,50% = TASTM50% + FTBP5. Se obtiene la diferencia de temperatura ASTM para las fracciones 010; 1030; 3050; 5070; 7090; 90100. TASTM,50-30 = TASTM,50% - TATSM,306. Con los valores obtenidos de TASTM,21 se leen en la parte superior de la Figura 3A1.1, cortando con las curvas TASTM,21 , obtenindose los valores de diferencia de temperatura TBP.7. De la definicin de diferencial de temperatura, se despeja la temperatura TBP, 30% TTBP,50-30 = TTBP,50% - TTBP,308. El procedimiento se repite para cada delta (T) y se obtienen todos los puntos de la curva TBP

Curvas de destilacin ASTM y TBP

Procesos de produccin de etileno y propilenoDel petrleo se obtienen determinados compuestos, que son la base de diversas cadenas productivas, las cuales determinan una amplia gama de productos denominados petroqumicos, que se utilizan en las industrias de fertilizantes, plsticos, alimentaria, farmacutica, qumica y textil, entre otras. Las principales cadenas petroqumicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromticos.Deletilenose producen un gran nmero de derivados, como las diferentes clases de polietileno, cloruro de vinilo, compuestos clorados, xidos de etileno, monmeros de estireno, entre otros, que tienen aplicacin en plsticos, recubrimientos, moldes, etc.Delpropilenose producen compuestos como alcohol isoproplico, polipropileno y acrilonitrilo, que tienen gran aplicacin en la industria de solventes, pinturas y fibras sintticas.

EtilenoDefinicinCmo se ProduceUsos y AplicacionesCmo se Transporta / Centro de DistribucinEtilenoGas incoloro con aroma y sabor dulce, punto de congelacin de -169C, ligeramente soluble en agua, alcohol y etil ter. Gas asfixiante. Altamente flamable y explosivo. Lmite de explosividad en aire: superior 3% en volumen e inferior 32% en volmen. Su frmula qumica es: CH2 = CH2 C2H4. Pirolisis de etano. Se opera el proceso Lummus. Acetato de vinilo, cloruro de etilo, dicloroetano, estireno, oxido de etileno, polietilenos. Ducto Buquetanque Autotanque CENTRO DE DISTRIBUCIN Morelos Pajaritos (Ref)

PropilenoDefinicinCmo se ProduceUsos y AplicacionesCmo se Transporta / Centro de DistribucinPropileno Gas incoloro; soluble en alcohol y ter; ligeramente soluble en agua; baja toxicidad; altamente inflamable; lmite de explosividad en el aire de 2 a 11%; P.E. -47C; P.F. -185.2C; G.E (lquido)0.5139 (20/4C); densidad de vapor a 0C (aire=1) 1.46; P.F -162 F; autoignicin 927 F Pirlisis de propano. Accesorios para bao, adhesivos para aglomerados de madera y triplay, agitadores de lavadoras, asientos y volantes automotrices, cascos de lanchas, colchones y asientos, componentes elctricos, oxido de propileno. Ducto Buquetanque CENTRO DE DISTRIBUCIN Morelos

Butadieno

El butadieno es producido primariamente como un subproducto en el vapor del cracking de hidrocarburos para producir etileno. Excepto bajo raras circunstancias del mercado, el butadieno es casi exclusivamente manufacturado por este proceso en los Estados Unidos, oeste de Europa y Japn.A: 1 Torre de extraccinB: Remocin de solventeC: 2 Torre de extraccinF: Torre de recuperacin solvente