Destilacion Primaria

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Petroquimica

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DESTILACIN PRIMARIA

Es la operacin bsica de la refinacin del petrleo. Es un proceso de separacin fsico-qumica que fracciona los distintos constituyentes del crudo por efecto de la temperatura, sin originar nuevos compuestos. Primero, el petrleo crudo se calienta en un horno y se lo lleva a la parte inferior de la columna fraccionadora, que consiste en una enorme torre cilndrica, cuya altura puede superar los 50 metros. Dentro de ella se encuentran, a diferente altura, bandejas o platos, que separan los distintos componentes del crudo, segn su punto de ebullicin. Estas bandejas provocan la condensacin de los vapores ms pesados y -por el contrario - la evaporacin de los lquidos ms livianos, logrando separarlos. Como el nmero de elementos constituyentes del petrleo es muy grande, es imposible separarlos uno por uno. En cambio, mediante este mtodo de destilacin, las distintas fracciones -livianas y pesadas- se separan gradualmente unas de otras. Por ejemplo: la nafta est constituida por componentes cuyo rango de destilacin oscila entre 30 C y 220 C. Este proceso (Destilacin atmosfrica, tambin conocido como Destilacin primaria o Topping) se realiza a presin atmosfrica y a no ms de 450 C. En la parte superior de la torre se obtienen gases etano, propano y butano, mientras que debajo se logran fracciones con punto de ebullicin ms elevado, como nafta, querosene, gas oil liviano y gas oil pesado. Debajo queda una fraccin ms pesada, llamada crudo reducido, a la que si se pretende extraer a n ms destilados, hay que someterla a presin reducida, ya que si se aumenta la temperatura del proceso, generara craqueo trmico o ruptura de molculas.

La destilacin atmosfrica en la Ingeniera del Petrleo, es la destilacin que se realiza a una presin cercana a la atmosfrica. Se utiliza para extraer los hidrocarburos presentes de forma natural en el crudo, sin afectar a la estructura molecular de los componentes.En las unidades de destilacin atmosfrica, el objetivo es obtener combustibles terminados y cortes de hidrocarburos que luego se procesarn en otras unidades. Se basa en la transferencia de masa entre las fases lquido-gas de una mezcla de hidrocarburos. Permite la separacin de componentes en funcin de su punto de ebullicin. Para que se produzca el fraccionamiento o separacin, es necesario que exista un equilibrio entre las fases lquido y vapor, que es funcin de la temperatura y presin del sistema. As los componentes de menor peso molecular se concentran en la fase vapor y los de peso mayor, en el lquido. Las columnas se disean para que el equilibrio lquido-vapor se obtenga de forma controlada y durante el tiempo necesario para obtener los productos deseados.

El proceso consiste en vaporizar el crudo y luego condensar los hidrocarburos en cortes definidos, modificando la temperatura a lo largo de la columna fraccionadora. La fase lquida se obtiene mediante reflujos, que son reciclos de hidrocarburos que retornan a la columna despus de enfriarse intercambiando calor con fluidos refrigerantes o con carga ms fra. Su funcin es eliminar controladamente la energa cedida en el horno de precalentamiento.La columna de destilacin est rellena de bandejas de platos, que es donde se produce el equilibrio entre los vapores ascendentes y los lquidos que descienden.En la zona de agotamiento o de despojamiento stripping, situada en la parte inferior de la columna, se le inyecta vapor de agua, que sirve para disminuir la presin parcial de los hidrocarburos, favoreciendo la vaporizacin de los compuestos ms voltiles y ayudarles a que asciendan a la zona de la columna que tenga la presin y temperatura adecuada para que se produzca el equilibrio lquido-vapor y se produzca la extraccin del producto definido.

Hoy en da, debido a las medidas medioambientales, de especificacin de los productos y de la obtencin del mximo rendimiento, todas las corrientes que se extraen de la columna de topping, pasan, previo a su comercializacin, por otros procesos industriales para mejorar su calidad o para convertirlos en nuevos productos de mayor valor aadido.En la unidad de topping se obtienen los siguientes productos, empezando por la parte superior o cabeza de la columna:

Gas de refinera (Fuel Gas). Es una mezcla de todos los compuestos incondensables (esencialmente hidrgeno, metano, etano y etileno), presentes de forma natural en el crudo que se est procesando. Este combustible se utiliza en refinera, despus de endulzarlo (eliminarle los compuestos sulfurosos), para quemarlo en los diferentes procesos. Gas licuado de petrleo (GLP). Se separan sus diferentes compuestos para su venta individualizada, esencialmente propano y butano Nafta ligera. Se enva como carga para isomerizacin para mejorar su RON y MON (octanaje) y formar parte de las corrientes de gasolinas de automocin, que se formulan en el seccin de mezclado blending. Nafta pesada. Se enva como carga al reformado cataltico, para mejorar su RON y formar parte de las corrientes de gasolinas de automocin. Keroseno. Que, una vez endulzado, es la base de la produccin de Kero Jet, combustible para las turbinas de los aviones. Gas Oil Ligero. Se enva a unidades de desulfuracin, para eliminar los compuestos de azufre e incorporarlo a la mezcla de formulacin de gasleos de automocin. Gas Oil Pesado. Se enva a unidades de desulfuracin, para eliminar los compuestos de azufre e incorporarlo a la mezcla de formulacin de gasleos de automocin. Gas Oil Atmosfrico. Se utiliza como una de las alimentaciones a la unidad de cracking cataltico Residuo Atmosfrico. Es la fraccin ms pesada del crudo, por lo que se le denomina tambin crudo reducido y se utiliza como alimentacin a la unidad de destilacin a vaco.

a. En qu consiste?Consiste en la separacin de la mezcla de hidrocarburos lquidos en componentes ms especficos, mediante la aplicacin de calor hasta lograr vaporizar cada componente, aprovechando que cada uno de ellos posee diferente punto de ebullicin.b. Procesamiento antes de la DestilacinAntes de que el crudo sea destilado de acuerdo a sus diferentes fracciones adecuadas a la utilizacin que se le asignara, no puede ser destilado sin pasar primero por una operacin de desalado (lavado con agua + sosa), que permite extraer las sales (ClNa, ClK, Cl2Mg) del crudo con el fin de reducir la corrosin acida y minimizar el ensuciamiento de los depsitos.c. Cmo funciona?El crudo se calienta a 350C y se enva a una torre de fraccionamiento, metlica y de 50 metros de altura, en cuyo interior hay numerosos "platos de burbujeo". Un plato de burbujeo es una chapa perforada, montada horizontalmente, habiendo en cada orificio un pequeo tubo con capuchn. De tal modo, los gases calientes que ascienden por dentro de la torre atraviesan el lquido ms fro retenido por los platos. Tan pronto dicho lquido desborda un plato, cae al inmediato interior.La temperatura dentro de la torre de fraccionamiento queda progresivamente graduada desde 350C en su base, hasta menos de 100C en su cabeza. Como funciona continuamente, se prosigue la entrada de crudo caliente mientras que, de platos ubicados a convenientes alturas, se extraer diversas fracciones. Estas fracciones reciben nombres genricos y responden a caractersticas bien definidas, pero su proporcin relativa depende de la calidad del crudo destilado, de las dimensiones de la torre de fraccionamiento y de otros detalles tcnicos.d. Qu productos nos resultan?De la cabeza de las torres emergen gases. Este "gas de destilera" recibe el mismo tratamiento que el de yacimiento y el gas seco se une al gas natural mientras que el licuado se expende en garrafas. Las tres fracciones lquidas ms importantes son (de menor a mayor temperatura de destilacin):1. Gasolinas:De stas se conoce un punto de obtencin cercano a los 30C de destilado. La gasolina es una mezcla de cientos de hidrocarbonos individuales desde C4 (butanos y butenos) hasta C11.2. Naftas:Estas fracciones son muy livianas (0,75 g/ml) y de baja temperatura de destilacin: menor a 175C. Estn compuestas por hidrocarburos de 5 a 12 tomos de carbono.3. Kerosenos:Los kerosenes se destilan entre 175C y 275C, siendo de densidad mediana (0,8 g/ml). Sus componentes son hidrocarburos de 12 a 18 tomos de carbono.Para un mejor desglose de cortes a las temperaturas ver Figura 1.Queda un residuo que no destila y se extrae de la base de la torre. Es un lquido negro y viscoso de excelente poder calorfico: 10000 cal/g. Una alternativa es utilizarlo como combustible en usinas termoelctricas, barcos, fbricas de cemento y de vidrio, etc. La otra, es someterlo a una segunda destilacin fraccionada: la destilacin conservativa, o destilacin al vaco, que se practica a presin muy reducida, del orden de pocos milmetros de mercurio. Con torres de fraccionamiento similares a las descriptas se separan nuevas fracciones que, en este caso, resultan ser aceites lubricantes, livianos, medios y pesados, segn su densidad y temperaturas de destilacin.

La destilacin de crudos no es normal en el sentido de que no se usan hervidores, todo el calor empleado se le proporciona a la carga.

Mtodos de la tecnologa utilizada.

PROCESOS DE COQUIFICACIN

1.1. TECNOLOGIAS DE CONVERSIN DE RESIDUOS PESADOS

Para cumplir con el futuro reto que impone la demanda mundial de productos derivados del petrleo, las reservas y calidad de los crudos (mayor demanda de productos livianos, mercado de residuales deprimido, disminucin de reservas de crudos livianos, mayor participacin de los crudos pesados en el suministro de productos), la tecnologa de refinacin se ha venido adaptando y desarrollando.

Se han optimizado las operaciones para mejorar la conversin de los productos livianos y la modificacin de las actuales unidades a procesos de conversin moderada y profunda.

Existen tecnologas probadas para la conversin de residuales disponibles en diversas firmas de ingeniera del extranjero. Cada una de las tecnologas de convers