U.M.S.A. Ingeniera Petrolera Procedimientos de Separacin
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y OBJETIVOS
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el presente trabajo se realizara una descripcin de los
conceptos bsicos de los procedimientos de separacin (operaciones),
tales como la destilacin, extraccin, adsorcin, absorcin y la
cristalizacin.
1.2. OBJETIVOS1.2.1. Objetivo GeneralConocer los diferentes
tipos de operaciones que se realizan en la industria
1.2.2. Objetivos Especficos
Desarrollar los conceptos de las operaciones mencionadas Conocer
e identificar las diferencias que existe entre las distintas
operaciones
CAPITULO II
PROCEDIMIENTOS DE SEPARACION
2.1 GENERALIDADES SOBRE LOS PROCESOS DE SEPARACIN
OPERACIONESProcedimientos que no producen cambios moleculares
como resultado de su aplicacin. Los procesos de separacin, tal como
su nombre lo indica, se refieren a todas aquellas actividades que
buscan separar y clasificar las diferentes sustancias que
constituyen un flujo de alimentacin o materia prima, utilizado en
un proceso industrial o de laboratorio, para obtener productos
distintivos. Estos procesos se realizan en equipos integrados que
trabajan como unidades propias, dando origen al concepto de
Operaciones Unitarias. En muchos casos las operaciones unitarias
estn relacionadas con procesos que se basan en el principio de
diferencias de concentraciones y la propiedad de las sustancias
conocida como difusividad molecular (tendencia a difundirse en un
medio).Frecuentemente en la industria es necesario separar los
componentes de una mezcla en fracciones individuales. Las
fracciones pueden diferenciarse entre s por el tamao de las
partculas, por su estado, o por su composicin qumica.As, por
ejemplo, un producto bruto puede purificarse por eliminacin de las
impurezas que lo contaminan, una mezcla de ms de dos componentes,
puede separarse en los componentes puros individuales, la corriente
que sale de un proceso puede constar de una mezcla del producto y
de material no convertido, y es preciso separar y recircular la
parte no convertida a la zona de reaccin para convertirla de nuevo;
tambin una sustancia valiosa, tal como un material metlico,
disperso en un material inerte, es preciso liberarlo con el fin de
proceder a su beneficio y desechar el material inerte.Se han
desarrollado un gran nmero de mtodos para realizar tales
separaciones y algunas operaciones bsicas se dedican a ello. En la
realidad se presentan muchos problemas de separacin y el ingeniero
debe de elegir el mtodo ms conveniente en cada caso.PROCESOS DE
SEPARACIN.El objetivo de los procesos de separacin es purificar una
solucin.Para hacer esto se debe causar un transporte diferencial de
las especies tal que la mezcla pura pueda ser recogida. La mayora
de los procesos de separacin involucra transporte diferencialPor
tanto, los procesos de separacin se pueden definir como aquellas
operaciones que transforman una mezcla de sustancias en dos o ms
productos que difieren en composicin.POR QU SEPARAR?Hay muchas
razones por las cuales queremos sustancias puras. Separacin de
materia prima en sus componentes (petrleo) Necesidad de materiales
puros para aplicaciones en ingeniera (semiconductores) Necesidad de
materiales puros para su procesamiento Necesidad de remover
impurezas o compuestos inactivos de una solucin
a) ABSORCIONLa absorcin se utiliza para eliminar uno o varios
componentes de una corriente gaseosa utilizando un disolvente. La
absorcin puede perseguir diversos objetivos:Recuperar un componente
gaseoso deseado. Eliminar un componente gaseoso no deseado. Se
puede tratar, por ejemplo, de la eliminacin de una sustancia nociva
de una corriente de gases residuales.Obtencin de un lquido; un
ejemplo sera la produccin de cido clorhdrico por absorcin de HCl
gaseoso en agua.
En la absorcin participan por lo menos tres sustancias: el
componente gaseoso a separar (absorbato), el gas portador y el
disolvente (absorbente).
Es la operacin unitaria que consiste en la separacin de uno o
mas componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente
liquido con el cualforma una solucin (Un soluto o varios solutos de
la fase gaseosa se absorben y pasan a la fase liquida)
b) ADSORCINProceso por el cual tomos, iones o molculas son
atrapados en superficie de un material, en contraposicin a la
absorcin que es un fenmeno de volumen tambin se determina como la
acumulacin de una determinada superficie interfacial entre dos
fases. El resultado es la formacin de una pelcula liquida en la
superficie de un cuerpo solido o lquido.
La adsorcin se utiliza para eliminar de forma individual los
componentes de una mezcla gaseosa o lquida. El componente a separar
se liga de forma fsica o qumica a una superficie slida.
El componente eliminado por adsorcin de una mezcla gaseosa o
lquida puede ser el producto deseado, pero tambin una impureza.
Este ltimo es el caso, por ejemplo, de la depuracin de gases
residuales.El slido recibe el nombre de adsorbente, y el componente
que se adsorbe en l se denomina adsorbato. El adsorbente se debera
ligar, en lo posible, slo a un adsorbato, y no los dems componentes
de la mezcla a separar. Otros requisitos que debe cumplir el
adsorbente son: una gran superficie especfica (gran porosidad) y
tener una buena capacidad de regeneracin. Un adsorbente muy
utilizado es el carbn activo.
Dado que la adsorcin se favorece por temperaturas bajas y
presiones altas, para la regeneracin, es decir, para la desorcin,
se emplean temperaturas altas y presiones bajas. De este modo, para
la regeneracin del adsorbente se puede utilizar, por ejemplo, vapor
de agua o un gas inerte caliente.
c) CRISTALIZACINEs el proceso por el cual se forma un slido
cristalino ya sea a partir de un solido, liquido o una solucin. La
cristalizacin es un proceso que se emplea con frecuencia para
purificar una sustancia solida.
d) DESTILACINEs la operacin de separar mediante vaporizacin y re
condensacin, los diferentes componentes lquidos o licuados de la
mezcla, aprovechando los puntos de ebullicin de cada una de las
sustancias para separar.
Topping y vacioEn las unidades de Topping, el objetivo es
obtener combustibles terminados y cortes de hidrocarburos que sern
procesados en otras unidades, para convertirlos en combustibles ms
valiosos.
Destilacin Atmosfrica del CrudoLa destilacin permite la
separacin de los componentes de una mezcla de hidrocarburos, como
lo es el petrleo, en funcin de sus temperaturas de ebullicin,
aprovechando las diferencias de volatilidad de los mismos.La carga
parcialmente vaporizada ingresa en la zona flash o zona de carga.
Los hidrocarburos vaporizados ascienden por la columna
fraccionadora a travs de bandejas o platos de fraccionamiento,
donde se contacta ntimamente lquidos y vapores, producindose la
transferencia de masa y calor necesaria para fracconar los
diferentes combustibles. Estos son extrados lateralmente mediante
platos colectores y enviados a torres despojadoras, strippers,
donde se ajusta el punto de inflamacin de los cortes.
Destilacin secundaria
La destilacin al vaco del residuo atmosfrico (Crudo reducido -
CR) es una operacin complementaria a la destilacin primaria
(Topping). Las unidades de Vaco, estn diseadas para operar en
condiciones termodinmicas adecuadas para destilar las fracciones
pesadas del crudo, sin que se produzca la descomposicin trmica de
los mismos. Para lograrlo se baja la presin de trabajo hasta
alcanzar presiones absolutas de 20 mm Hg en la zona de carga de la
columna de destilacin. El Vaco es obtenido con eyectores de
vapor.e) EXTRACCINEs el procedimiento de separacin de una sustancia
que puede disolverse en dos disolventes no miscibles entre s, con
distinto grado de solubilidad y que estn en
Refinacin del Petrleo PET (212) 8
