petróleo final
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Es una mezcla
heterogénea de
compuestos orgánicos,
principalmente
hidrocarburos
insolubles en agua.
También es conocido
como petróleo crudo o
simplemente crudo.
Es un recurso natural no renovable y la principal fuente de energía en los países desarrollados.
El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural.
En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación de color y viscosidad.
El petróleo está formado principalmente por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono.
Su fórmula general es CnH2n+2.
Además contiene otros compuestos orgánicos, como sulfuros orgánicos, compuestos de nitrógeno y de oxígeno.
También hay trazas de compuestos metálicos, tales como sodio (Na), hierro (Fe), níquel (Ni), vanadio (V) o plomo (Pb).
Orgánico
Inorgánico
Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos.
La hipótesis del origen inorgánico del petróleo sostiene que el petróleo natural se forma a partir del metano en las condiciones termodinámicas del manto superior.
Marcellin Berthelot y Dmitri Mendeleev apoyan la hipótesis del origen inorgánico del petróleo y sostienen que al interior de la tierra existen hidrocarburos de origen estrictamente abiogenético.
Antes que el petróleo pueda utilizarse como combustible, lubricante, pavimento o materia prima química, los componentes constituyentes deben ser separados, purificados, químicamente modificados y remezclados de acuerdo a sus propiedades y a la demanda.
El petróleo crudo se destila en una alta torre
de acero llamada “columna de
fraccionamiento”.
La misión de la Refinería es convertir el crudo a través de los distintos procesos de refinación, en los productos que demanda el mercado en la cantidad y calidad requerida.
El petróleo, previamente calentado a temperaturas que oscilan entre los 200ºC a 400ºC, ingresa a la
torre de destilación, donde debido a la diferencias de volatilidades va
separándose a medida que se desplaza a través de la torre hacia la parte superior o inferior.
La separación de los componentes depende del punto de ebullición de cada uno.
El lugar al que ingresa el petróleo se denomina "Zona Flash".
Los compuestos más volátiles, es decir los que tienen menor punto de ebullición, ascienden a través de platos
En estos se instalan varios dispositivos llamados "Copas de Burbujeo“ las cuales tienen perforaciones o espacios laterales.
El hidrocarburo volátil, escapará por los espacios libres o perforaciones con dirección hacia el plato superior siendo extraídos mediante corrientes laterales.
En la primera extracción, primer platose puede obtener gas, gasolina, nafta o cualquier otro similar
Los siguientes, son los derivados más comunes.
Todos ordenados desde el compuesto más pesado al más ligero:
*Residuos sólidos *Aceites y lubricantes*Gasóleo y fueloil*Queroseno*Naftas*Gasolinas*Disolventes*GLP (Gases licuados del petróleo)
Si hay un excedente de un derivado del petróleo de alto peso molecular, pueden romperse las cadenas de
hidrocarburos para obtener hidrocarburos más ligeros mediante un
proceso denominado craqueo.
Existe también un proceso no tan severo como el craqueo, llamado Visbreaking, el cual busca principalmente obtener, a
partir de residuales asfálticos u otros "fondos de barril“, productos más
ligeros.
Catalítico
Térmico
Alquilación
Isomerización.
Es un proceso de la refinación del petróleo
que consiste en la descomposición termal de
los componentes del petróleo en presencia de
un catalizador
Los catalizadores usualmente se componen por óxido de silicio (SiO2) y alúmina (Al2O3).
Es craquear hidrocarburos pesados cuyo punto de ebullición es 315 °C, y convertirlos en hidrocarburos livianos de cadena corta (221 °C).
Es decir, obtener la mayor cantidad de hidrocarburos livianos de gran aprecio para la industria.
Las moléculas pequeñas producidas por craqueo térmico se recombinan en presencia de un catalizador.
Esto produce moléculas ramificadas en la zona de ebullición de la gasolina con mejores propiedades (por ejemplo, mayores índices de octano-octanaje) como combustible de motores de alta potencia, como los empleados en los aviones comerciales actuales.
Convierte la cadena recta de los hidrocarburos parafínicos en una cadena ramificada.
Se hace sin aumentar o disminuir ninguno de sus componentes.
Las parafinas poseen una gran variedad de estructuras; cuando la cadena de átomos de carbono es lineal, el compuesto se denomina parafina normal, y si la cadena es ramificada, el compuesto es una isoparafina.
Para las isoparafinas se utiliza un proceso en el que las parafinas normales se convierten en isoparafinas a través de reacciones de isomerización.
Las reacciones de isomerización son promovidas por catalizador de platino.
El craqueo catalítico produce naftas e hidrocarburos aromáticos de alto octanaje, como el benceno por medio de la conversión de cicloalcanos y parafinas.
Consiste en la ruptura de las cadenas carbonadas y acción de calor a una temperatura de entre 400 – 650ºC. De esta ruptura se obtienen parafinas cortas , olefinas, naftalenos o aromáticos.
Es la reformación de la estructura molecular de las naftas. Las naftas extraídas suelen tener moléculas lineales por lo que tienden a detonar por presión.
El reforming se encarga de "reformar" las moléculas lineales en ramificadas y cíclicas. Al ser más compactas no detonan por efecto de la presión.
Reformación
Las unidades de reformado catalítico constan
generalmente de tres secciones fundamentales:Desulfuradora
de nafta
Reformado catalítico propiamente dicho
Estabilización y fraccionamiento
Desulfuradora de nafta
Tiene como objetivo eliminar el azufre y nitrógeno de la nafta pesada. Es
imprescindible dado que son venenos para el catalizador de platino.
La nafta pesada se mezcla con hidrógeno.
El hidrotratamiento requiere de altas presiones y temperaturas.
Luego de ser precalentada, la carga pasa por un sistema de reacción donde el hidrocarburo toma contacto con el hidrógeno en presencia de un catalizador.
La corriente pasa por un separador de alta presión donde el hidrógeno que no reaccionó pasa a una torre estabilizadora.
En la torre estabilizadora se elimina una pequeña cantidad de gases por la parte superior. En el fondo se obtiene nafta hidrotratada.
Reformado catalítico propiamente dicho
La nafta hidrotratada pasa al horno donde vaporiza completamente. De allí entra en los reactores de reformado.
Es un proceso muy endotérmico, por lo que se lleva a cabo en varios reactores en serie entre los que hay intercalados hornos de recalentamiento.
Después de los reactores el producto se enfría y depresiona para separar el hidrógeno del producto líquido de la reacción.
El producto líquido se estabiliza en una columna dedicada al efecto, separándose en ella el gas y gas licuado del petróleo (GLP) que salen por cabeza y el reformado, que sale por fondo.
Este reformado tiene un contenido en benceno alto, en torno al 5%, por lo que es muy frecuente que se fraccione obteniéndose un reformado ligero, un concentrado bencénico y un reformado pesado.
Estabilización y fraccionamiento
F I N
IntegrantesCalió María Eugenia
Quiroga KarinaFiggini Olinda