INTRODUCCIN A LA INGENIERA QUMICA

Azufre en el crudoEl contenido de azufre es un determinante en el precio del crudo, mientras ms azufre contenga mayores sern los costos de refinamiento y por lo tanto mientras ms azufre contenga menor ser su precio. De acuerdo a su contenido puede clasificarse en petrleo dulce (sweet crude oil) y petrleo agrio (sour crude oil).El petrleo dulce tiene menos del 0.5% de contenido sulfuroso y el petrleo agrio tiene al menos el 1%.

Recuperacin de azufreCuando el H2S es separado del gas natural mediante el proceso de endulzamiento es enviado a plantas recuperadoras de azufre, donde es vendido en forma lquida para diversos usos industriales. (por ejemplo para fabricar plvora)Proceso ClaussLa recuperacin del azufre contenido en los gases agrios de las corrientes de desecho incorpora valor econmico a la produccin obtenida en las refineras. Tambin contribuye a mejorar la calidad del aire, pues elimina la incineracin del producto que actualmente se realiza a travs de las antorchas de combustin de las refineras.

Proceso de recuperacin de azufreEl gas cido proveniente del proceso de endulzamiento es llevado a una planta recuperadora de azufre, donde se pasa por un reactor trmico (cmara de combustin) y posteriormente pasa a dos reactores catalticos donde finalmente se logra la conversin del H2S en azufre elemental. Este se almacena, transporta y entrega en estado lquido.

Limpieza del gas colaEl gas que sale de la unidad recuperadora de azufre an posee de un 3 a 10% del H2S del gas natural y es necesario eliminarlo transformndolo en azufre o envindolo a la unidad recuperadora de azufre . El gas cola al salir de la unidad de limpieza debe contener solo entre el 1 y 3% de H2S removido. Esta unidad solo existir si existe unidad recuperadora.Incineracin. No es recomendable descargar el gas a la atmsfera. En una unidad de incineracin mediante combustin es convertida en SO2.

Reactor qumicoEs un equipo en cuyo interior tiene lugar una reaccin qumica, estando diseado para maximizar la conversin y selectividad de la misma con el menor costo posible.Gas naturalComo el gas natural arrastra desde los yacimientos los componentes antes mencionados se dice que es un gas hmedo por la presencia de hidrocarburos, amargo por la presencia de los componentes cidos e hidratado por contener agua.Cuando tiene H2S por encima de 4 ppm se le llama amargo, cuando desciende se dice que es dulce.

El gas natural est constituido principalmente por metano con proporciones variables de otros hidrocarburos (etano, propano, butanos, pentanos y gasolina natural) y de contaminantes diversos. El objetivo del procesamiento del gas natural es eliminar los contaminantes, incluyendo los componentes corrosivos (agua y cido sulfhdrico, este ltimo tambin por su carcter contaminante), los que reducen el poder calorfico (dixido de carbono y nitrgeno) y los que forman depsitos slidos a bajas temperaturas (nuevamente agua y dixido de carbono), para despus separar los hidrocarburos ms pesados que el metano, que constituyen materias primas bsicas para la industria petroqumicaComponentes del gas natural antes de ser procesado

Procesamiento de gasEs la obtencin, a partir de la mezcla de hidrocarburos gaseosos, de los componentes individuales como propano, etano y butano.En el procesamiento de gas se obtienen los siguientes productos:1.-Gas residual o pobre. Compuesto bsicamente por metano.2.- Gases licuados del petrleo (LPG).Compuestos por propano y butano.3.- Lquido de gas natural(NLG) .Pentanos y componentes pesados (gasolina natural).

DefinicionesGas secoGas natural que contiene cantidades menores de hidrocarburos ms pesados que el metano. Tambin se obtiene de las plantas de proceso.Gas cido Gas que contiene cantidades apreciables de cido sulfhdrico, dixido de carbono y agua. Se obtiene del tratamiento del gas amargo hmedo con bases fcilmente regenerables como son la mono y dietanolamina (MEA y DEA) que son utilizadas frecuentemente para este propsito. Gas dulce Gas natural libre de cido sulfhdrico, mercaptanos y otros derivados de azufre. Existen yacimientos de gas dulce, pero generalmente se obtiene endulzando el gas natural amargo utilizando solventes qumicos, solventes fsicos o adsorbentes.Gas hmedo Mezcla de hidrocarburos que se obtiene del proceso del gas natural del cual le fueron eliminadas las impurezas o compuestos que no son hidrocarburos, y cuyo contenido de componentes ms pesados que el metano es en cantidades tales que permite sus proceso comercial.Gas amargo Gas natural que contiene derivados del azufre, tales como cido sulfhdrico, mercaptanos, sulfuros y disulfuros. Proviene directamente de los yacimientos de crudo o de los diversos procesos de refinacin.

Procesamiento del gasRecuperacin de Licuables del gas

Procesamiento del gas naturalExisten tres mtodos de procesamiento de gas natural:Absorcin.RefrigeracinCriognico.

Proceso de Absorcinproceso de absorcin en el cual el gas se pone en contacto en contracorriente con un aceite liviano a travs de una torre absorbedora. El contacto en la torre puede ser a travs de platos o de un empaque. El gas debe entrar a la torre fro para que se presente una mejor remocin de los componentes de inters. El aceite usado para hacer la remocin entra a la torre por la parte superior y se conoce como aceite pobre; cuando sale de la torre, por la parte inferior, lleva los componentes removidos al gas y se conoce como aceite rico.. El gas que sale de la torre absorbedora es bsicamente metano y se conoce como gas residual. El aceite rico que sale de la absorbedora pasa a una columna de estabilizacin que en este caso, libera al aceite rico del etano y el metano que no pudo salir en la absorbedora; en este caso no se pretende obtener etano. Cuando se necesita etano, el aceite rico pasa a una desmetanizadora y el fluido que sale de esta pasa a una desetanizadora. El reflujo en la desentanizadora es para mejorar la separacin de metano y etano.Esta plantas de tratamiento por absorcin, no son muy usadas porque son difciles de operar y controlar su eficiencia; adems el aceite pobre se contamina y pierde su eficiencia para remover los hidrocarburos intermedios del gas natural. Los recobros tpicos en este tipo de planta son C3 , 80%; C4 , 90%; C5+ , 98%.

Proceso de refrigeracinEn este caso la mezcla gaseosa se enfra a una temperatura tal que se puedan condensar las fracciones de LPG y NGL. Los refrigerantes ms usados en este caso son fren o propanoEl gas inicialmente se hace pasar por un separador para removerle el agua y los hidrocarburos lquidos. Al salir el gas del separador se le agrega glicol o algn inhibidor de hidratos para evitar que estos se formen durante el enfriamiento. Luego el gas pasa por un intercambiador donde se somete a pre-enfriamiento antes de entrar al Chiller donde le aplica el enfriamiento definitivo para llevarlo hasta aproximadamente -15F.

Del Chiller el gas pasa a un separador de baja temperatura donde habr remocin del glicol y el agua, y los hidrocarburos, como mezcla bifsica, pasan a una torre de fraccionamiento en la cual se le remueven los hidrocarburos livianos, C1 bsicamente, en forma gaseosa como gas residual que sale por la parte superior; los hidrocarburos intermedios C2, C3, C4 y C5+ salen por la parte inferior hacia almacenamiento si no se va hacer separacin de, al menos, LPG y NGL, o hacia fracionamiento si es lo contrario.Parte de los gases que tratan de salir de la torre fraccionadora son condensados y reciclados para reducir el arrastre de hidrocarburos intermedios en el gas.El calentamiento en el fondo de la torre se hace para evaporar el metano y el etano; reduciendo la presin y aumentando la temperatura se puede conseguir una mejor separacin del metano y el etano de la fase lquida.Los niveles tpicos de remocin de C3, C4, C5+ por este proceso son: C3, 85%; C4 , 94%; C5+ , 98%. Es posible recuperar pequeos porcentajes de C2 en este tipo de plantas, pero est limitado por el hecho de que no es posible, con las refrigerantes actuales, bajar la temperatura del gas antes de entrar a la absorbedora a valores por debajo de -40F aproximadamente.Proceso criognicoLa actividad principal de este complejo es la de recuperacin de los lquidos del gas hmedo dulce y separar sus componentes, mediante dos procesos industriales, que son: la recuperacin de licuables del gas natural y el fraccionamiento de licuables. Una vez procesado el gas hmedo se entregan productos como el gas natural seco, gas licuado y gasolinas naturales.Se caracteriza porque el gas se enfra a temperaturas de -100 a -150F (Temperaturas Criognicas); en este caso se requiere que el gas despus de la deshidratacin tenga un contenido de agua de unas pocas ppm, adems se necesita que el gas se pueda despresurizar para poderlo enfriar. Las plantas criognicas son la de mayor rendimiento en lquidos recobrados, son ms fciles de operar y ms compactas aunque un poco ms costosas que las de refrigeracin

Deshidratacin CriognicaGas ResidualRegeneracin Calentador de GasSeparadorGas de RegeneracinA filtro de aire (polvo)Gas Hmedo

Combustible o Gas de VentaAgua

Enfriamiento de GasSe utiliza el gas residual de baja presin para la regeneracin, este se recomprime para gas de venta o bien, se puede utilizar como gas combustible.Tambin puede utilizarse el gas de carga de alta presin y ser reciclado o mezclado con gas residual en una tubera de gas residual. La funcin principal del proceso es eliminar el agua del gas natural hasta un 0.1 ppmv. Arreglo TipicoEl gas que sale del tope a -150F y 225 LPC intercambia calor con el gas que sale de la unidad de deshidratacin y luego pasa a un compresor que es activado por el turbo expandir, aprovechando parte de la energa cedida por la expansin del gas, y luego otro compresor termina de comprimir el gas para llevarlo a la presin requerida.Como el gas se calienta por la compresin al salir del ltimo compresor, parte de este gas se usa para mantener el fondo de la desmetanizadora a 40F y el resto se hace pasar por un enfriador para llevarlo a la temperatura adecuada. Todo este es el gas residual, que en su composicin es bsicamente metano.

El lquido que sale de la desmetanizadora son los componentes pesados del gas y se enva a almacenamiento, o a fraccionamiento para obtener C2, C3 y C4 (o LPG) y NGL.En una planta criognica los rendimientos en componentes recuperados son: C2 , 60%; C3 , 90% y C4+, 100%.Recuperacion de licuables

C2 +Gas DulceExp.Comp.J.T.Turb.Rehervidor- 30 F (- 18 C)935 Psia(65.7 Kg/cm2)95 F (35 C)- 49 F (- 45 C)- 80 F (- 62 C)- 143 F (- 97 C)- 101 F (- 74 C)- 117 F (- 83 C)64 Kg/cm262.9 Kg/cm239 Kg/cm217.6 Kg/cm223.5 Kg/cm238.1 Kg/cm221 Kg/cm215 Kg/cm218Kg/cm265Kg/cm2

Configuracin de la Planta Criognica - Dos etapas, ReflujoLicuefaccion del gas naturalTras su separacin el gas natural puede ser enviado directamente en fase gas para su uso directo por industrias y otros usuarios o para exportacin.El gas natural es poco denso y ello dificulta su transporte. Por tal motivo debe ser comprimido en estaciones de compresin que se intercalan a lo largo de los gasoductos o licuefactado en plantas especiales con la finalidad de aumentar su densidad(hasta 600 veces, en el caso de la licuefaccin) y hacer su transporte fsica y econmicamente viable.En estos casos se usan sistemas criognicos ya que son llevados a cabo a temperaturas muy bajas (hasta -163.1 oC.

Para que el gas pueda ser licuefactado tiene que pasar por los siguientes procesos:

1.-Endulzamiento del gas.-Eliminacin de H2S y CO2, para evitar la contaminacin y otros problemas.2.- Deshidratacin.-Secarlo hasta menos de 1ppm de agua para evitar el congelamiento en procesos posteriores.3.-Proceso de refrigeracin.- pre-enfriamiento.4.-Proceso criognico.A -161oC el metano, principal componente del gas natural, se convierte el lquido.5.- Se transporta en forma lquida .Una vez que el gas natural en fase lquida llega a su destino final es regasificado..

Gas Natural

Aceite crudoEl crudo antes de ser fraccionado debe ser condicionado y preparado. La primera etapa se lleva a cabo en tanques de recepcin.El petrleo desgasificado que se recibe en las refineras contiene impurezas que son perjudiciales para los equipos productos y procesosLas impurezas son: sales, xidos de hierro, arcilla, arena, slidos en general y lodos de perforacin ; productos organometlicos que afectan los catalizadores desactivndolos.

Para evitar o minimizar los efectos de estas impurezas se realizan fundamentalmente tres tratamientos:1.-Decantacin de los tanques.2.-Desalado.3.- Inyeccin de hidrxido de sodio.

Decantacin de tanquesEl tratamiento en tanque, consiste en decantar el agua libre que tenga el crudo por gravedad. Por tal motivo la temperatura del tanque es muy importante en esta etapa, ya que la propiedad fsica que la gobierna es la viscosidad. Evidentemente a mayor temperatura menor viscosidad, y por lo tanto se mejora la velocidad de migracin o decantacin del agua, pero se debe tener mucha precaucin de no superar aquella temperatura que provoque corrientes convectivas, que perjudican directamente la decantacin.Desalado del crudoBsicamente el proceso de desalacin consiste en precalentar el crudo para disminuir la viscosidad, inyectar agua de lavado o exenta de sales, producir una mezcla intima entre ambos, contactarla con el agua residual del crudo y posteriormente separar el agua contendiendo la mayor proporcin de impurezas. En definitiva se lleva acabo la disolucin de las sales presentes en el crudo, generndose pequeos electrolitos (gotas), sensibles a la variaciones de un campo elctrico.

Dosificacin de Hidrxido de Sodio al Crudo

Al crudo efluente de los desaladores no se les elimina la totalidad de las sales ya que estos equipos tienen una eficiencia de desalado media del 95 %, por tal motivo se les inyecta una solucin custica para transformar los cloruros de calcio y magnesio en cloruros de sodio. El cloruro de sodio tiene una constante de hidrlisis menor que las otras sales, por lo cual se minimiza la generacin de cloruro de hidrogeno y por ende el ataque corrosivo a la unidad.

Destilacin atmosfrica o primaria:Es un proceso primario empleado en la refinacin del petrleo crudo para separar los componentes del mismo, que se lleva a cabo a presin atmosfrica, temperaturas entre 315 y 374C (dependiendo de la naturaleza del crudo y productos deseados) en presencia de vapor de agua; con extracciones de productos en diferentes puntos de la torre de destilacin, correspondientes a las diferentes temperaturas de ebullicin de la mezcla (cortes o fracciones) para ser enfriadas y condensadas posteriormente. Esta destilacin es el primer tratamiento a que se somete el crudo despus de su extraccin. El desalado permite extraer las sales con el fin de reducir la corrosin cida y ensuciamiento de los depsitos.

En las torres de destilacin atmosfrica, el crudo desalinizado se precalienta utilizando calor recuperado del proceso. Despus pasa a un calentador de carga de crudo de caldeo directo, y desde all a la columna de destilacin vertical, justo por encima del fondo, a presiones ligeramente superiores a la atmosfrica y a temperaturas comprendidas entre 343 C y 371 C, para evitar el craqueo trmico que se producira a temperaturas superiores. Las fracciones ligeras (de bajo punto de ebullicin) se difunden en la parte superior de la torre, de donde son extradas continuamente y enviadas a otras unidades para su ulterior proceso, tratamiento, mezcla y distribucin.

Las fracciones con los puntos de ebullicin ms bajos (el gas combustible y la nafta ligera) se extraen de la parte superior de la torre por una tubera en forma de vapores. La nafta, o gasolina de destilacin directa, se toma de la seccin superior de la torre como corriente de productos de evaporacin. Tales productos se utilizan como cargas petroqumicas y de reforma, material para mezclas de gasolina, disolventes y GPL.

Las fracciones del rango de ebullicin intermedio (gasleo, nafta pesada y destilados) se extraen de la seccin intermedia de la torre como corrientes laterales y se envan a las operaciones de acabado para su empleo como queroseno, gasleo diesel, fuel, combustible para aviones de reaccin, material de craqueo cataltico y productos para mezclas. Algunas de estas fracciones lquidas se separan de sus residuos ligeros, que se devuelven a la torre como corrientes de reflujo descendentes.Las fracciones pesadas, de alto punto de ebullicin (denominadas residuos o crudo reducido), que se condensan o permanecen en el fondo de la torre, se utilizan como fuel, para fabricar betn o como carga de craqueo, o bien se conducen a un calentador y a la torre de destilacin al vaco para su ulterior fraccionamiento.

Destilacin al vacioLadestilacin al vacoconsiste en generar un vacio parcial dentro del sistema de destilacin para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicin normal. En el caso de la industria del petrleo es la operacin complementaria de destilacin del crudo procesado en la unidad dedestilacin atmosfrica, que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacin atmosfrica. El vaporizado de todo el crudo a la presin atmosfrica necesitara elevar la temperatura por encima del umbral dedescomposicin qumicay eso, en esta fase del refino de petrleo, es indeseable.

Destilacin al vacioEl residuo atmosfrico ocrudo reducidoprocedente del fondo de la columna de destilacin atmosfrica, se bombea a la unidad de destilacin a vaco, se calienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400C, similar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacin atmosfrica, y se introduce en la columna de destilacin. Esta columna trabaja a vaco, con una presin absoluta de unos 20mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacin de productos por efecto de la disminucin de la presin, pudiendo extraerle ms productos ligeros sin descomponer su estructura molecular.Destilacin al vacioEn la unidad de vaco se obtienen solo tres tipos de productos:Gas Oil Ligero de vaco (GOL).Gas Oil Pesado de vaco (GOP).Residuo de vaco.Los dos primeros, GOL y GOP, se utilizan como alimentacin a la unidad de craqueo cataltico despus de desulfurarse en una unidad de hidrodesulfuracin(HDS).El producto del fondo, residuo de vaco, se utiliza principalmente para alimentar a unidades decraqueo trmico donde se vuelven a producir ms productos ligeros y el fondo se dedica a producir fuel oil, o para alimentar a la unidad de produccin decoque.

Conversin del petrleo

Para hacer ms rentable el proceso derefinoy adecuar la produccin a la demanda, es necesario transformar los productos, utilizando tcnicas de conversin. Los principales procedimientos de conversin son el crackingy el reformado.

Desintegracin o craqueoLos procedimientos de cracking o craqueo consisten en un ruptura molecular y los convierte en productosms valiosos: hidrocarburos gaseosos, materiales para mezclas de gasolina, gasleo y fuel. Durante el proceso, algunas de las molculas se combinan (polimerizan) para formar molculas mayores, se pueden realizar, en general, con dos tcnicas: el craqueo trmico y el craqueo cataltico.Desintegracin trmica o craqueo trmicoRompe las molculas mediante calor, Los procesos de craqueo trmico, desarrollados en 1913, se basan en la destilacin por calor de combustibles y aceites pesados, bajo presin, en grandes tambores, hasta que se rompen (dividen) en molculas ms pequeas con mejores cualidades antidetonantes. El primer mtodo, que produca grandes cantidades de coque slido, sin valor, ha evolucionado hasta los modernos procesos de craqueo trmico, entre los que se cuentan la ruptura de la viscosidad, el craqueo en fase de vapor y la coquizacin.Desintegracin trmicaAl proceso de descomposicin o desintegracin molecular o crepitacin trmica se le bautiz "cracking", onomatopyicamente craqueo, craquear. Fundamentalmente, la carga para este proceso la constituyen gasleo pesado y/o crudo reducido, suplidos por otras plantas de las refineras. Las temperaturas para la descomposicin trmica estn en el rango de 200-480 C y presin de hasta 20 atmsferas. La descomposicin trmica se aplica tambin para la obtencin de etileno, a partir de las siguientes fuentes: etano, propano, propileno, butano, querosn o combustleo.

Desintegracin trmica

Desintegracin catalticaEste es un proceso de conversin de hidrocarburos pesados presentes en los gasleos de vaco, que permite producir gasolina, y en consecuencia aumentar el rendimiento de este combustible en las refineras, disminuyendo la produccin de residuales.El proceso FCC se basa en la descomposicin o rompimiento de molculas de alto peso molecular; esta reaccin se promueve por un catalizador slido en presentacin pulverizada, que se incorpora a los hidrocarburos de carga en un reactor de tipo tubular con flujo ascendente

Desintegracin catalticaA la salida del reactor, el catalizador se separa de los productos de reaccin a travs de ciclones, y el coque que se genera y adhiere al mismo por las altas temperaturas de reaccin, se quema en un equipo especial antes de recircularse al reactor; la energa liberada en el quemado sirve para dar parte del calentamiento de la corriente de carga.En el proceso se producen, adems de gasolina, productos ms ligeros como gas seco (metano y etano) y fracciones de 3 a 5 tomos de carbono, de carcter olefnico, que se utilizan como materia prima en la produccin de teres y gasolina alquilada en procesos subsecuentes de la refinera.

Desintegracion catalitica

Desintegracin Cataltica

Conversin del petrleoLas tcnicas de conversin tambin se pueden aplicar a componentes ms ligeros. Este es el caso del reformado. Gracias a este proceso, la nafta puede convertirse en presencia de platino (que acta como catalizador), en componentes de alta calidad para las gasolinas.Reformacin catalticaLa reformacin cataltica se refiere al mejoramiento del octanaje de la gasolina y la refinacin de naftas craqueados. Los naftenos de C5 y C6 son isomerizados y deshidrogenados en aromticos; las parafinas son hidrocraqueadas o ciclizadas e hidrogenadas en aromticos.Las reacciones son llevadas a cabo en series de tres o cuatro reactores de cama y ya que sus reacciones son endotrmicas, los hornos calentadores son colocados en la entrada de cada reactor. El hidrgeno es reciclado para prevenir formacin del carbn en la superficie.La reformacin cataltica es tambin una fuente de benceno, tolueno y xileno. El componente para esta produccin es nafta.

Reformacin catalticaTodas las reacciones de reformacin cataltica producen grandes cantidades de hidrgeno. Ya que varios de estos reformadores son regenerados, se utiliza un gas inerte y reciclado. Las aplicaciones para un sistema de adsorcin son: (1) Secar y purificar hidrgeno reciclado, (2) Secar y desulfurizar el almacenamiento de alimentacin de nafta.(3) Secar el gas de regeneracin de la generacin de gas inerte. (4)Secar gas de regeneracin reciclado . (5) Purificar el hidrgeno producido durante la reformacin para venta u otra aplicacin de refinera.

Reformacin catalticaLa reforma cataltica y la isomerizacin son procesos que reorganizan las molculas de hidrocarburos para obtener productos con diferentes caractersticas. Despus del craqueo algunas corrientes de gasolina, aunque tienen el tamao molecular correcto, requieren un proceso ulterior para mejorar su rendimiento, por ser deficitarias en algunas cualidades, como el ndice de octano o el contenido de azufre. La reforma de hidrgeno (al vapor) produce hidrgeno adicional para utilizarlo en el proceso de hidrogenacin.Como resultado de la conversin se crean varias molculas de hidrocarburos que no suelen encontrarse en el petrleo crudo, aunque son importantes para el proceso de refino.

Reformacin catalticaLos procesos catalticos comerciales pueden ser ampliamente clasificados como de lecho en movimiento, lecho fluida, y lecho fijo. La cama fluida y cama en movimiento mezclan catalizadores de xido de metal no preciosos en unidades equipadas con instalaciones separadas de regeneracin. Los procesos de lecho fijo usan predominantemente catalizadores que tienen platino en unidades acondicionadas por ciclo, ocasional, o ninguna regeneracin.

Reformacin cataltica

Reformado cataltico

Reformacin Cataltica

Reformacin trmicaLa reformacin trmica fue un desarrollo natural a partir del craqueo trmico, ya que la reformacin es tambin una reaccin trmica de descomposicin. El craqueo convierte aceites ms pesados en componentes de gasolina, mientras que la reformacin convierte (reforma) estos componentes de gasolina en molculas de octano ms alto. El equipo para la reformacin trmica es esencialmente el mismo que para craqueo trmico, pero se usan temperaturas superiores.

Reformacin trmicaAl llevar a cabo la reformacin trmica, una alimentacin, tal como una nafta del punto final de 205 C (400 F) , es calentada a 510-595 C (950-1100 F) en un horno igual que con un horno de craqueo, con presiones de 400-1000 lb / in.2 (2.8-6.9 megapascales). A medida que la nafta caliente deja el horno, es enfriado o apagado por la adicin de nafta fra. El material reformado luego entra en una torre de destilacin fraccionada donde cualquier productos pesados son separados. El resto del material reformado sale por la parte superior de la torre y es separado en gases y reformado. El nmero de octano superior del producto (reformado) es debido primordialmente a la rotura parafinas de cadena ms larga en olefinas de octano ms alto.

Reformacin trmicaLos productos de la reformacin trmica son gases, gasolina, y aceite residual, el ltimo formado en cantidades muy pequeas (cerca de 1 %). La cantidad y calidad del reformado son muy dependientes en la temperatura. Por regla general, mientras ms alto la temperatura de reformacin, ms alto el nmero de octano del producto pero inferior el rendimiento del reformado. Por ejemplo, una gasolina con un nmero de octano de 35 estando reformada en 515 a C (960 F) rinde 92.4 % de reformado de 56 octanos; siendo reformada a 555 C (1030 F) el rendimiento es 68.7 % de reformado de 83 octanos. Usando catalizadores, como en los procesos reformatorios catalticos descritos ms adelante, rendimientos superiores de gasolina de octano mucho ms alto puede ser obtenido para una temperatura dada.Reformacin trmicaCon este ltimo proceso, las refineras obtienen productos que cumplen con las normas y especificaciones del mercado. El proceso de craqueo cataltico, antes mencionado, permite la produccin de muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante la alquilacin, la isomerizacin o reformacin cataltica para fabricar productos qumicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados.

HidrodesulfuracinProceso mediante el cual se elimina el azufre convirtindolo en cido sulfhdrico en la corriente gaseosa, el cual puede separarse con facilidad y transformarse en azufre elemental. La hidrodesulfuracin (HDS) o hidrodesulfuracin trmica (HDT) es un proceso destinado a eliminar el azufre(que es una impureza contaminante) que se encuentra en las fracciones del petrleo luego de diversos procesos, tales como destilacin fraccionada, destilacin al vaco, reformado, o desintegracin cataltica. Este azufre se encuentra combinado formando componentes qumicos que, de ser encontrados en los combustibles en el motor en el momento de la combustin, este se corroera y al mismo tiempo, al ser expulsados los gases, contaminaran el ambiente.

HidrodesulfuracinEl nivel de hidrodesulfuracin depende de varios factores entre ellos la naturaleza de la fraccin de petrleo a tratar (composicin y tipos de compuestos de azufre presentes), de la selectividad y actividad del tipo de catalizador utilizado (concentracin de sitios activos, propiedades del soporte, etc.), de las condiciones de reaccin (presin, temperatura, relacin hidrocarburo/hidrgeno, etc.) y del diseo del proceso. Es importante sealar que el H2S debe ser continuamente removido porque es un inhibidor de las reacciones de HDS y envenena el catalizador.Compuestos de azufreLas corrientes del petrleo (naftas, keroseno, gasleos ligeros y pesados) contienen una gran cantidad de compuestos orgnicos de azufre. Estos compuestos varian en su reactividad a la HDS y en su proporcin en las corrientes del petrleo.Las legislaciones ambientales en referencia a los lmites mximos permisibles de determinados compuestos son cada vez ms rgidas, en particular el contenido mximo de azufre en algunos pases europeos no debe exceder las 10 partes por milln (combustibles limpios).

Tratamiento del petrleo

En general, los productos obtenidos en los procesos anteriores no se pueden considerar productos finales. Antes de su comercializacin deben ser sometidos a diferentes tratamientos para eliminar o transformar los compuestos no deseados que llevan consigo. Estos compuestos son, principalmente, derivados del azufre.

Con este ltimo proceso, las refineras obtienen productos que cumplen con las normas y especificaciones del mercado. El proceso de craqueo cataltico, antes mencionado, permite la produccin de muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante la alquilacin, la isomerizacin o reformacin cataltica para fabricar productos qumicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados.

La fabricacin de estos productos ha dado origen a una gigantesca industria petroqumica que produce alcoholes, detergentes, caucho sinttico, glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes, materias primas para fabricar medicinas, nailon, plsticos, pinturas, polisteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes y materiales aislantes, as como otros componentes para la produccin de abonos.

Las plantas de tratamiento ms usuales son:. a.- MTBE, para mejorar la calidad de la gasolina.

b.- Alquilacin, para reducir los derivados de plomo.

c.-Isomerizacin, para obtener productos de alto ndice de octano que son utilizados para las gasolinas.

Alquilacin

Proceso para la produccin de un componente de gasolinas de alto octanajeSu objetivo es producir una fraccin cuyas caractersticas tanto tcnicas (alto octano) como ambientales (bajas presin de vapor y reactividad fotoqumica) la hacen hoy en da, uno de los componentes ms importantes de la gasolina reformulada. La alquilacin es un proceso cataltico que requiere de un catalizador de naturaleza cida fuerte, y se utilizan para este propsito ya sea cido fluorhdrico o cido sulfrico

IsomerizacinConvierte la cadena recta de los hidrocarburos parafnicos en una cadena ramificada. Se hace sin aumentar o disminuir ninguno de sus componentes. Las parafinas, son hidrocarburos constituidos por cadenas de tomos de carbono asociados a hidrgeno, que poseen una gran variedad de estructuras; cuando la cadena de tomos de carbono es lineal, el compuesto se denomina parafina normal, y si la cadena es ramificada, el compuesto es una isoparafina.

IsomerizacinLa prctica es separar por destilacin la corriente de nafta en dos cortes, ligero y pesado; el ligero que corresponde a molculas de cinco y seis tomos de carbono se alimenta al proceso de isomerizacin, mientras que el pesado, con molculas de siete a once tomos de carbono, es la carga al proceso de reformacin antes descrito. Las reacciones de isomerizacin son promovidas por catalizador de platino.

HidrodesintegracinLos procesos de hidrodesintegracin se diferencian fundamentalmente en el tipo de catalizador, que se disea para orientar las reacciones a la descomposicin de las molculas para generar productos ligeros; la presencia del hidrgeno permite que estos productos resulten de carcter no olefnico y bajos en azufre.CoquizacinEl coque de petrleo es un producto residual de elevado contenido en carbono, resultante de la pirlisis de las fracciones pesadas obtenidas en el refino del petrleo, que ha pasado a travs de un estado lquido cristalino , durante el proceso de carbonizacin y que est constituido por carbono no graftico pero grafitizable. Bsicamente, se pueden clasificar los distintos tipos de coque de petrleo en cuatro calidades distintas:coque de petrleode combustincoque de petrleoregularcoque de petrleo de agujacoque de petrleode recarburacin.La obtencin de uno u otro depende, en parte, de las variables operativas, pero sobre todo de las caractersticas de los residuos de partida, los cuales tienen distinta procedencia.

El crudo, previamente acondicionado, se somete a una destilacin a presin ligeramente superior a la atmosfrica en la que se obtienen, adems de gases, naftas y otros destilados ms pesados, un residuo que contiene la mayor parte del azufre, nitrgeno, metales pesados y fracciones pesadas del petrleo (asfaltenos, resinas, etc) denominado crudo reducido. Este crudo reducido suele alimentar una columna de destilacin a vaco en la cual se obtienen una serie de fracciones y un nuevo residuo denominado Residuo de Vaco. Estos dos residuos van a dar lugar, dependiendo de las caractersticas del crudo de partida, bien al coque de combustin, o bien al regular. En muchas refineras, con el fin de aumentar el rendimiento en determinadas fracciones ligeras (gasolinas, gas-oil, etc) existe otra serie de procesos como el craqueo cataltico o la pirlisis, los cuales dan lugar a otros residuos, con menos impurezas que los anteriores, denominados Aceite Decantado (el primero) y Fuel-Oil de Pirlisis (el segundo). Estos residuos una vez coquizados dan lugar al coque de aguja y al de recarburacin, respectivamente.

Los residuos se someten a un tratamiento trmico entre 400 y 600 C, obtenindose un producto slido primario, con un contenido en materia voltil entre un 6 y un 20%, que se denominacoque de petrleo verde. La tcnica de carbonizacin, o coquizacin, de residuos de petrleo empleada por casi el 90% de la industria se conoce como coquizacin retardada. Tambin existe la coquizacin en lecho fluidizado pero es menos utilizada.Horno rotatorio empleado para calcinar el coque verde

Derivados del petrleo

Principales productos del petrleo

Derivados y aplicaciones del petrleo

Gasolina motor corriente y extra - Para consumo en los vehculos automotores de combustin interna, entre otros usos.

Turbocombustible o turbosina - Gasolina para aviones jet, tambin conocida como Jet-A.Gasolina de aviacin - Para uso en aviones con motores de combustin interna.

Diesel - De uso comn en camiones y buses.

Queroseno - Se utiliza en estufas domsticas y en equipos industriales. Es el que comnmente se llama "petrleo".

Cocinol - Especie de gasolina para consumos domsticos. Su produccin es mnima.

Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible domstico e industrial.

Bencina industrial - Se usa como materia prima para la fabricacin de disolventes alifticos o como combustible domstico

Combustleo o Fuel Oil - Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales.

Disolventes alifticos - Sirven para la extraccin de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la produccin de thinner, gas para quemadores industriales, elaboracin de tintas, formulacin y fabricacin de productos agrcolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general.

Asfaltos - Se utilizan para la produccin de asfalto y como material sellante en la industria de la construccin.

Bases lubricantes - Es la materia prima para la produccin de los aceites lubricantes.

Ceras parafnicas - Es la materia prima para la produccin de velas y similares, ceras para pisos, fsforos, papel parafinado, vaselinas, etc.

Polietileno - Materia prima para la industria del plstico en general

Alquitrn aromtico (Arotar) - Materia prima para la elaboracin de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria de llantas. Tambin es un diluyente

Acido naftnico - Sirve para preparar sales metlicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas, resinas, polister, detergentes, tensoactivos y fungicidas

Benceno - Sirve para fabricar ciclohexano.

Ciclohexano - Es la materia prima para producir caprolactama y cido adpico con destino al nylon.

Tolueno - Se usa como disolvente en la fabricacin de pinturas, resinas, adhesivos, pegantes, thinner y tintas, y como materia prima del benceno.

Xilenos mezclados - Se utilizan en la industria de pinturas, de insecticidas y de thinner.

Ortoxileno - Es la materia prima para la produccin de anhdrido ftlico.

Alquilbenceno - Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, cidos sulfnicos y en la industria de curtientes.

El azufre que sale de las refineras sirve para la vulcanizacin del caucho, fabricacin de algunos tipos de acero y preparacin de cido sulfrico, entre otros usos

Bibliografahttp://www.monografias.com/trabajos16/derivados-petroleo/derivados-petroleo.shtml#DERIVADhttp://www.geocities.com/CollegePark/1306/indice.htmhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.educar.org/inventos/petroleo.asphttp://www.miliarium.com/Monografias/MareasNegras/ComposicionPetroleo.asphttp://www.monografias.com/trabajos11/cuadun/cuadun.shtmlhttp://html.rincondelvago.com/petroleo-e-industria-petroquimica.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/petrol/petrol.shtmlhttp://www.cnea.gov.ar/xxi/temas-nucleares/alternativas-energeticas/alternativas-energeticas.asphttp://www.grupoag.es/refineriabalboa/medioambiente/pdf/larefineria.pdfhttp://gustato.com/petroleo/destilacion.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidrodesulfuraci%C3 Guia del refinohttp://es.wikipedia.org/wiki/Plantas_de_procesamiento_del_gas_natural#Phttp://www.plantasquimicasPetrleo", Enciclopedia Microsoft Encarta 98 1993-1997ttp://www.petrolero.org.ve/Pregunta.htmhttp://gustato.com/petroleo/claus.htmlDe Wikipedia, la enciclopedia libre

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