Tema04_Productos de la refinacion del petroleo.pdf

7/23/2019 Tema04_Productos de la refinacion del petroleo.pdf

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Petrleo y petroqumica | Profesora Alma Delia Rojas Rodrguez

Petrleo y la Petroqumica

Profesora Alma Delia Rojas Rodrguez


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Tema 4: Productos de larefinacin del petrleo


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Introduccin

En este tema se revisarn las caractersticas generales de los productosterminados del petrleo.


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Productos de bajo punto de ebullicin

GAS LP

El GLP o LPG (Gas Licuado de Petrleo) est constituido porhidrocarburos de tres y cuatro tomos de carbono que a temperaturaambiente y a presin atmosfrica se encuentran en fase gaseosa peroque pasan a lquido a presiones relativamente bajas.

Basado en:Lluch U. (2012). Tecnologa y margn de refino del petrleo. Mxico: Daz de Santos.Gary J. (1980). Refino de petrleo: tecnologa y economa. Mxico: Reverte.


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Continuacin

Obtencin

Se obtiene en primer lugar de los procesos de estabilizacin del crudoobtenido en los pozos de produccin y mediante destilacin fraccionada delGas Natural, tambin a pie de pozo. En el crudo se puede encontrar entreun 1 y un 3% de LPG mientras que en el Gas Natural puede encontrarsehasta un 10 15%. La otra va de obtencin es a travs de los procesos derefinacin del petrleo crudo (Destilacin crudo, Reformado de nafta,Hidrocraqueo, FCC, Coquizacin) en los que se produce generalmente comoconsecuencia de reacciones de craqueo.


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Continuacin

Obtencin

Ya que los GLP van a seralmacenados, manipulados ytransportados en fase lquida, esimportante, especialmente porrazones de seguridad, conocer supresin de vapor. Su significadofsico es la medida indirecta de lamnima temperatura a la que el

producto puede vaporizar. Loshidrocarburos que lo componentienen presiones de vapor diferentesa la misma temperatura, por lo que

es necesaria su determinacin avarias temperaturas, normalmente a20C, 37,8C y 50C.


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Continuacin

El Residuo voltil o ndice de PuntoFinales una indicacin del contenidoen hidrocarburos pesados (menosvoltiles) y otros compuestos

contaminantes.

Mide la proporcin de componentesque no han destilado antes de los37,8 C (100 F) como son loshidrocarburos en C5 y superiores,

aceites lubricantes procedentes decompresores, grasas de vlvulas,hidratos, etc.

Su significado fsico est relacionadocon la obturacin de mecheros y la

mala combustin del GLP.


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ContinuacinEl poder calorfico representa lacantidad de energa liberada en elproceso de combustin por unidad,de masa o volumen, de combustible

como consecuencia de la reaccinqumica de combustin completa.En la prctica, la magnitudverdaderamente til es el PCI yaque el agua se encontrar siempreen forma de vapor en los gases desalida de motores y quemadores. Elvalor real depender de lacomposicin del GLP.

Los hidrocarburos en C3 y C4 notienen olor, por razones deseguridad y poder detectar fugas ensu uso normal se les incorpora

mercaptanos, con un olorcaracterstico.


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Continuacin

Recordando termodinmicaSe denomina poder calrico inferiora la cantidad de calor que puedeobtenerse en la combustin

completa de la unidad decombustible si en los productos de lacombustin el agua est en forma devapor.

En este caso una parte del calor

generado en las oxidaciones seutiliza para evaporar el agua, portanto esta parte del calor no seaprovecha. Se denomina poder

calrico superior si en los productosde la combustin el agua aparece enforma lquida, por lo que seaprovecha todo el calor de oxidacin

de los componentes delcombustible.


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Gasolinas

GeneralidadesEs el resultado de una mezcla de distintos componentes obtenidos endiferentes procesos de refinacin. Estas mezclas estn constituidas pormolculas cuyo nmero de tomos de carbono estn entre C4 y C11, que

destilan entre los 25 C y los 220 C, en la que se incluye todo tipo dehidrocarburos: n-parafinas, isoparafinas, aromticos, naftenos y hasta un 30% de olefinas. Pueden contener componentes en proporciones variables.Tienen tambin un contenido muy bajo, del orden de las partes por milln,de azufre y nitrgeno. Adems, de aditivos de estabilidad, antidetonantes,

etc.


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Gasolinas

La principal caracterstica de las gasolinas es su Nmero de Octano. Deforma general puede decirse que los hidrocarburos isoparafnicos,aromticos y olefnicos tienen mayor octano que sus homlogos parafnicos.


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Continuacin

CaractersticasLas gasolinas, como cualquier otro combustible, deben tener una serie decaractersticas que la adecuen a su manipulacin, almacenamiento yutilizacin, de forma general puede establecerse la siguiente clasificacin:

Nmero de Octano. Volatilidad Densidad Oxigenados Estabilidad

Azufre

Corrosin

Caractersticasrelacionadas con

el estado delmotor

Caractersticasrelacionadas con

el estado delmotor

Contenido en Gomas

Perodo de Induccin

Caractersticasrelacionadas conla estabilidad alalmacenamiento

Caractersticasrelacionadas conla estabilidad alalmacenamiento


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Ms informacin

Cmo afecta el nmero de octano a tu motor?

Video: Octane Ratings and the 4 Stroke Engine Cycle

https://www.youtube.com/watch?v=8VWEwEveGTQ2009

Qu es el octanaje?http://www.ref.pemex.com/octanaje/que.htmRevisa el texto: Ms sobre la

gasolina


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Gasleos (combustibles diesel)

Es un producto refinado del petrleo,resultado de una mezcla de distintoscomponentes obtenidos en diferentesprocesos de refinacin, fundamentalmente

por parafinas y naftenos, cuya densidad esmayor que las de las gasolinas yquerosinas, pero menor que la de losresiduos; generalmente comprende loshidrocarburos destilados entre 190 y 370

C, cuyo rango de pesos especficos (20/4C) es de 0.820 a 0.890.


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Gasleos (combustibles diesel)

En la terminologa petrolera internacional la frase aceite combustibledestilado (distillate fuel oil) distingue al gasleo de mezclas ms pesadasusadas en mquinas diesel mayores y en grandes calentadores. La ASTM lodesigna como aceite No. 2 (No.2 oil), nombre que se usa en varias partes del

mundo, especialmente en Norteamrica.


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Continuacin

De forma genrica existen dos tipos de gasleos, los utilizados en losmotores de combustin interna o motores Diesel, tanto automotor como engrandes motores Diesel marinos o estticos y por otro lado el gasleo decalefaccin oHeating Oilutilizado en hornos, calderas y grupos electrgenos.


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Continuacin

En los automotores su principal cualidad es el Nmero de Cetano. Estrelacionada con el funcionamiento de los motores de diesel:

Caractersticas relacionadas con

el motor:

Nmero de Cetano

Viscosidad

Volatilidad

Densidad

Estabilidad

Azufre

Corrosin

Caractersticas relacionadas con

el almacenamiento:

Estabilidad a la Oxidacin

Punto de Obturamiento deFiltro Fro


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Continuacin

ndice de cetano

As como el octano mide la calidad de ignicin de la gasolina, el ndice decetano mide la calidad de ignicin de un diesel. Es una medida de latendencia del diesel a cascabelear en el motor. La escala se basa en las

caractersticas de ignicin de dos hidrocarburos: el n-hexadecano y elheptametilnonano.

Su determinacin se realiza sobre un motor monocilndrico de relacin decompresin y avance de inyeccin variables. Se determina cul es la relacinde compresin que hace que la detonacin se produzca en el punto muertosuperior cuando el avance de inyeccin es de 13. La Norma ASTM D 613,Test Method for Cetane Number of Diesel Fuel Oil, permite la determinacinde esta caracterstica.


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Ms informacin

Cmo afecta el ndice de cetano a tu motor?

Revisa el siguiente video: What is cetane and how does it impactcombustion? https://www.youtube.com/watch?v=WdQ4J-NFoU8 2012

El diesel.http://www.ref.pemex.com/octanaje/24DIESEL.htm


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Combustibles de aviacin

Existen dos tipos de combustibles deaviacin: las gasolinas de aviacin(gasavin) y el queroseno Jet Fuel(turbosina).

Los primeros se utilizan en motoresde combustin interna y los segundosen motores de turbina. Los productostambin son distintos por su uso para

aviacin civil o en militar.


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Continuacin

Gasolina de aviacin (gasavin)

Gasolina similar a la automotriz, peroutilizada en aviones con motores delciclo Otto, esto es, motores con ignicin

por chispa elctrica (spark-ignitionengine) y especificaciones ms estrictasque proporcionan un mayor factor deseguridad. El rango de destilacin es msestrecho que el de la gasolina

automotriz. La temperatura decongelacin es controlada a un mnimode -58 C para evitar su congelacin a lasaltitudes a que vuelan los aviones.


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Continuacin

Gasolina de aviacin (gasavin)

Su octanaje es mayor al de la automotriz para proporcionar mayor potenciatanto en vuelo normal como en el despegue y emergencias.

Su octanaje se mide en motores que simulan sus condiciones especiales deuso; uno, las condiciones de crucero, que se conoce como F-2 y, otro, las dedespegue, al que se denomina F-4, sealando siempre a los dos separadospor una diagonal para cada grado de gasolina: F-2/F-4. La Norma ASTM D909, Test for Knock Characteristics of Aviation Fuels by Spercharge Method,mtodo de sobrecarga, permite la determinacin del octano en mezcla rica,mientras que la ASTM D 2700, Test Method for Knock charateristics of Motorand Aviation Fuels by de Motor Method, mtodo motor, permite ladeterminacin del octano en mezcla pobre.


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Continuacin

Comparada con la gasolina automotriz, tiene menor presin de vapor, la deaviacin debe tener una presin de vapor Reid comprendida en un estrechomargen, cuyos lmites son de 38 y 49 kPa. Se permite un menor contenido deazufre, menor formacin de gomas y tolerancia al agua. Su poder calorfico

es tambin muy importante por lo cual se especifica un valor neto mnimo.Como en el caso de las gasolinas comerciales.


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Continuacin

Turbosina (Jet fuel)

Destilado del petrleo similar a la querosina. Lquido claro, olor a aceitecombustible, insoluble en agua. Conocido tambin con los nombres de jetfuel y combustible de reactor. Se utiliza como combustible en las turbinas

de los aviones de propulsin a chorro.


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Continuacin

Obtencin

Los componentes que lo conforman proceden de un corte de la destilacindirecta de crudo. Es necesario un posterior tratamiento hidrogenante o unendulzamiento para eliminacin de mercaptanos, disulfuros y otros

compuestos que confieren al producto una baja estabilidad trmica.

Otros procesos, como el Hidrocraqueo, producen querosenos susceptiblesde ser utilizados como componente de Jet fuel. En determinadas ocasionesuna fraccin de intervalo de ebullicin adecuado procedente de FCC ysometido a una hidrogenacin severa posterior puede formar parte tambinde la mezcla de Jet Fuel.


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Continuacin

CarctersticasLa calidad de la combustin en unaturbina viene determinada por el tipo dehidrocarburo que lo conforma. Las

caractersticas que miden esta calidadson tres: El Punto de humo, la radiacinde llama, el contenido en naftenos y elcontenido en aromticos.


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Combustibles pesados

Combustleo (fuel oil)

Combustible utilizado en procesos industriales en quemadores,calentadores, calderas, generadores de energa elctrica y embarcacionesmayores. Las refineras de esquema complejo obtienen el combustleo

como mezclas de los derivados pesados que se producen en sus diferentesprocesos. Para alcanzar la especificacin se adicionan cortesligeros, denominados cutter, que tienen bajo contenido en azufre, que esla otra especificacin limitante.


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Ms informacin

CONSULTA EL DICCIONARIO DETRMINOS DE REFINACIN paraconocer las caractersticas de losdiferentes combustleos que

comercializa PEMEX.

http://www.itek.com.mx/DICCIONARIO%20PEMEX.pdf


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Asfalto

Se caracterizan por su resistencia, flexibilidad, grado de adhesin yresistencia al agua. Los asfaltos tienen una amplia variedad de usos quedependen fundamentalmente de su dureza.


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ContinuacinClasificacin:a. Bitmenes Asflticos o Cementos Asflticos. Son asfaltos preparados en

refineras a partir de residuos de Destilacin al Vaco o deDesasfaltizacin, o de mezclas de stos con destilados.Su uso principal es la pavimentacin de carreteras.

Los asfaltos ms blandos generalmente son materia prima para laproduccin de Asfaltos Oxidados por soplado con aire.

b. Asfaltos Oxidados (tipo Roofer). Clasificacin por PenetracinClasificacin por Punto de ablandamiento.

c. Asfaltos Diluidos. Son asfaltos preparados en refineras o en otro tipo de

instalaciones por dilucin del asfalto original con solventes livianos parafacilitar su aplicacin y disminuir su tiempo de secado en pavimentos. Seclasifican por su Viscosidad a 60 C y por su Punto de Inflamacin. Su usoprincipal es la pavimentacin de carreteras.


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Conclusin

Para concluir el tema, contesta el siguientecuestionario


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Identifique cules de las propuestas siguientes son verdaderas(V) y cules son falsas (F).

1. _____ La tendencia a la detonacin de la gasolina motor se denominanmero de cetano.

2. _____ Los combustibles diesel que en su composicin predominan lasparafinas y los naftenos tienen mejor caracterstica detonante que losque en su composicin predominan los aromticos.

3. _____ La especificacin en viscosidad es una limitante en la clasificacinpor grados de un combustleo.4. _____ El azufre contenido en el crudo se distribuye uniformemente en

sus cortes o derivados.5. _____ Los motores de los vehculos que utilizan combustible diesel y los

que utilizan gasolina son iguales.

6. _____ La caracterstica antidetonante de las gasolinas se expresa segnel octanaje de la misma.

7. _____ El corte del Jet Fuel corresponde al destilado atmosfricoconocido como querosina.


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Respuestas1. __F___ La tendencia a la detonacin de la gasolina motor se denomina

nmero de cetano.2. __V__ Los combustibles diesel que en su composicin predominan las

parafinas y los naftenos tienen mejor caracterstica detonante que losque en su composicin predominan los aromticos.

3. __V__ La especificacin en viscosidad es una limitante en la clasificacinpor grados de un combustleo.4. __F___ El azufre contenido en el crudo se distribuye uniformemente en

sus cortes o derivados.5. __F___ Los motores de los vehculos que utilizan combustible diesel y

los que utilizan gasolina son iguales.

6. __V___ La caracterstica antidetonante de las gasolinas se expresa segnel octanaje de la misma.

7. __V__ El corte del Jet Fuel corresponde al destilado atmosfricoconocido como querosina.

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