By PROCESAMIENTO gy mariangclicamedi 13, 2016 | IS pagos República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica De la Fuerza Armada Nacional. CONCEPTOS BASICOS DE REFINACION Bachilleres: Ruben- 19438252 PACE 1 oris to View nut*ge Rossana-20546922 prof: Ing. Rafael Tin Edna-19362007 Asignatura: Procesamiento de hidrocarburos Jesús-19940778 sección: 7S-N03 Eudis-19159120 U. N. E. EA Anays-1 8352393 san Tomé; 30 de Marzo del 2012. ÍNDICE Contenido Pág.
Introducción…. . Aguiar Cabrera Garban Rodríguez Sifontes Anexo 19 Bibliografía……….. . INTRODUCCIÓN Para que el petróleo crudo pueda ser utilizado debe ser limpiado y descompuesto en sus diferentes formas útiles, mediante un proceso llamado refinación, este comprende métodos de separación, transformación y purificación, mediante los cuales el petróleo crudo es convertido en productos útiles con innumerables usos, La reflnación inicia con el fraccionamiento del petróleo crudo en grupos de hidrocarburos separados.
Los productos resultantes están directamente relacionados con las características del crudo procesado. La mayor parte de los productos destilados se convierten posteriormente en otros productos más utilizables, ambiándoles el tamaño y estructura de las moléculas de sus hidrocarburos a través del rompimiento, reformado y otros procesos de conversión Estos productos convertidos son sujetos a varios tratamientos y procesos de separación como la extracción, hldrotratamiento y endulzamiento para remover constituyentes indeseables y para mejorar la calidad del producto.
Las refinerías integradas incorporan el proceso de fraccionamiento, tratamiento de pueden incluir también conversion y operaciones el procesamiento de los p Es una mezcla de hidrocarburos de diferente peso molecular, con contenidos variables de impurezas. Su color predominante es el negro, pero no es exclusivo. El petróleo crudo tal como se presenta en la naturaleza, tiene aspecto aceitoso y espeso y es de un color que se aproxima al negro. Se pueden considerar dos tipos.
Petróleos livianos que son muy fluidos y menos pesados que el agua, incoloros o de colores claros y muy fáciles de evaporar; y petróleos pesados que son viscosos, espesos y fáciles de solidificar y que dejan como residuos, el asfalto y materias similares. El petróleo crudo tiene poca utilidad; debe someterse a un proceso de refinado con el fin de separar sus componentes y darle aplicación industrial. A estos componentes se les llaman derivados del petróleo. DERIVADOS DEL PETROLEO. Es un producto procesado en refinerías usando como materia prima el petróleo.
Según la composición del crudo y la demanda, las refiner[as pueden producir distintos productos derivados del petróleo. Los siguientes son los diferentes productos derivados del petróleo y su utilización: Gasolina motor corriente y extra – para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos. Turbocombustible o turbosina – Gasolina para aviones jet, también conocida como Jet-A. Gasolina de aviación – Para uso en aviones con motores de ombustión interna. ACPM o Diesel – De uso común en camiones y buses. Queroseno – Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales. Es el que comúnmente se llama «petróleo Cocinol – Especie de gasolina para consumos domésticos. Su producción es mínima. Gas propano o GLP – Se utiliza como combustible doméstico e industrial. Bencina industrial – Se usa a prima para la fabricación industrial – Se usa como materia prima para la fabricación de disolventes alifáticos o como combustible doméstico. Combustóleo o Fuel Oil – Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales.
Disolventes alifáticos – Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la producción de thinner, gas para quemadores industriales, elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general. Asfaltos – Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción. Bases lubricantes – Es la materia prima para la producción de los aceites lubricantes. Ceras parafinicas – Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas,
Polietileno – Materia prima para la industria del plástico en general. Alquitrán aromático (Arotar) – Materia prima para la elaboración de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria de llantas. También es un diluyente. Ácidonafténicos – Swe para preparar sales metálicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc. , que se aplican en la industria de pinturas, resinas, poliéster, detergentes, tensoactivos y fungicidas. Benceno – Sirve para fabricar ciclohexano.
Ciclohexano – Es la materia prima para producir caprolactama y ácido adipico con destino al nylon. Tolueno – Se usa como disolvente en la fabricación de pinturas, resmas, 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 producción de anhídrico ftálico. para la producción de anhídrico ftálico. Alquilbenceno – Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, ácidos sulfónicos y en la industria de curtientes.
El azufre que sale de las refinerías sirve para la vulcanización del caucho, fabricacion de algunos tipos de acero y preparación de ?cido sulfúrico, entre otros usos. El gas natural sirve como combustible para usos doméstico, industriales y para la generación de energía termoeléctrica. En el área industrial es la materia prima para el sector de la petroquímica. A partir del gas natural se obtiene, por ejemplo, el polietileno, que es la materia prima de los plásticos. Del gas natural también se puede sacar gas propano.
Esto es posible cuando el gas natural es rico en componentes como propanos y butanos, corrientes líquidas que se le separan. REFINACION Es el conjunto de procesos físicos y químicos que permiten ransformar un crudo en productos útiles. La refinación del petróleo se inicia con la separación del petróleo crudo en diferentes fracciones de la destilación. Las fracciones se tratan más a fondo para convertirlas en mezclas de productos con los derivados del petróleo netamente comerciables y más útiles por diversos y diferentes métodos, tales como craqueo, reformado, alquilación, polimerización e isomerización. TEORIA DEL PROCESO El crudo extraído del pozo no tiene aplicación industrial y es necesario someterlo a un proceso químico de destilación fragmentada continua, llamado «refino». Este método consiste n un calentamiento del petróleo crudo alrededor de los 360 0C, donde se produce la primera destilación (topping), y a continuación, el petróleo pasa a la torre de fragmentación. El primer paso de la refinación del petróleo crudo se cumple en las torres de «destilación p s OF fragm entación. as torres de «destilación primaria» o «destilación atmosférica». En su interior, estas torres operan a una presión cercana a la atmosférica y están divididas en numerosos compartimientos a los que se denominan «bandejas» o «platos». Cada bandeja tiene una temperatura diferente y cumple la función de fraccionar los omponentes del petróleo. El crudo llega a estas torres después de pasar por un horno, donde se «cocina» a temperaturas de hasta 400 grados centígrados que lo convierten en vapor.
Esos vapores entran por la parte inferior de la torre de destilación y ascienden por entre las bandejas. A medida que suben pierden calor y se enfrían. Cuando cada componente vaporizado encuentra su propia temperatura, se condensa y se deposita en su respectiva bandeja, a la cual están conectados conductos por los que se recogen las distintas corrientes que se separaron en esta etapa. Al fondo de la torre cae el «crudo reducido», es decir, aquel que o alcanzo a evaporarse en esta primera etapa. Se cumple así el primer paso de la refinación.
De abajo hacia arriba se han obtenido, en su orden: gasóleos, acpm, queroseno, turbosina, nafta y gases ricos en butano y propano. Las demás corrientes se envían a otras torres y unidades para someterlas a nuevos procesos, al final de los cuales se obtendrán los demás derivados del petróleo. 7 Así, por ejemplo, la torre de «destilación al vacío» recibe el crudo reducido de la primera etapa y saca gasóleos pesados, bases parafinicas y residuos. La Unidad de Craqueo Catalítico o Cracking recibe gasóleos y crudos reducidos para producir undamentalmente gasolina y gas propano.
Las unidades de Recuperación de Vapores reciben los gases ricos de las demás plan 6 OF unidades de Recuperación de Vapores reciben los gases ricos de las demás plantas y sacan gas combustible, gas propano, Propileno y butanos. La planta de mezclas es en últimas la que reclbe las distintas corrientes de naftas para obtener la gasolina motor, extra y corriente. La unidad de aromáticos produce a partir de la nafta: tolueno, xilenos, benceno, ciclohexano y otros petroquímicos. La de Parafinas recibe destilados parafínicos y nafténicos para sacar parafinas y bases lubricantes.
De todo este proceso también se obtienen azufre y combustóleo. El combustóleo es lo último que sale del petróleo. CLASIFICACION. Los procesos de refinación del petróleo pueden clasificarse en dos grandes grupos: Separación Consiste en separar el crudo en diferentes fracciones de petróleo, de acuerdo con su temperatura de ebullición. Para ello emplea procesos físicos como: destilación atmosférica y destilación al vacío. Conversión Consiste en transformar unos componentes del petróleo en otros mediante reacciones químicas, por acción del calor y en general, con el uso de catalizadores.
Son procesos de conversión, entre otros, la reformación y la desintegración o craqueo; ambos procesos cambian la estructuramolecular de los hidrocarburos, originalmente presentes en el petróleo. 8 De acuerdo a lo anterior los procesos de refinación del petróleo para tratar y poder transformar los diferentes derivados del petróleo son los siguientes: Destilación (Fraccionamiento): Dado que el petróleo crudo es una mezcla de hidrocarburos con diferentes temperaturas de ebullición, que pueden ser separados por destilación en grupos de hidrocarburos que hierven entre dos puntos determinados de bullición.
Reforma: La reforma es u utiliza calor, presión y un catalizador (por lo general reforma es un proceso que utiliza calor, presión y un catalizador (por lo general contiene platino) para provocar reacciones químicas con naftas actualizar el alto octanaje de la gasolina y como materia prima petroquímica. Craqueo (Agrietamiento): En el refino de petróleo los procesos de craqueo descomponen las moléculas de hidrocarburos más pesados (alto punto de ebullición) en productos más ligeros como la gasolina y el gasóleo.
Alquilación: Olefinas (moléculas y compuestos qu[micos) tales omo el Propileno y el butileno son producidos por el craqueo catal(tico y térmico. Alquilación se refiere a la unión química de estas moléculas de luz con isobutano para formar moléculas más grandes en una cadena ramificada (isoparafinas) que se forma para producir una gasolina de alto octanaje. Isomerización: La Isomerización se refiere a la reorganización química de los hidrocarburos de cadena lineal (parafinas), por lo que contienen ramificaciones unidas a la cadena principal (isoparafinas).
Polimerización: Bajo la presión y la temperatura, más un catalizador ácido, las moléculas de luz de hidrocarburos nsaturados reaccionan y se combinan entre sí para formar moléculas más grandes de hidrocarburos. Este proceso con los suministros de petróleo se puede utilizar para reaccionar butenos con iso-butano para obtener una gasolina de alto octanaje. PROCESOS QUE INVOLUCRAN LA TRANSFORMACION ASICA Y QUIMICA DE UN HIDROCARBURO.
La refiner(a convierte el petróleo crudo y produce una variedad de derivados a través de una serle compleja de reacciones químicas y de cambios físicos que se pueden englobar básicamente en las seis siguientes operaciones principales: Fraccionar: aquí se separa una mezcla de hidrocarburos líquidos n diversos grupos específicos que incluyen a la gasolina, el die mezcla de hidrocarburos líquidos en diversos grupos específicos que incluyen a la gasolina, el diesel, los combustibles y otras sustancias más ligeras. Desintegrar: porque rompe los hidrocarburos grandes, convirtiéndolos en compuestos más pequeños y de mayor utilidad.
La desintegración puede llevarse a cabo térmica o catalíticamente. Rearreglar: ya que con altas temperaturas y con catalizadores rearregla la estructura química de los hidrocarburos del petróleo. Algunos hidrocarburos de cadena lineal son transformados en idrocarburos cíclicos o de cadena circular; del mismo modo los hidrocarburos cíclicos son transformados. Combinar: porque hace reaccionar dos o más hidrocarburos o no hidrocarburos, tales como el azufre o el hidrógeno, para obtener otros productos que son considerados como mejorados.
Tratar: porque convierte materiales contaminantes a una forma tal que pueden ser desechados al medio ambiente sin causar problemas ecológicos. Mezclar: porque combina diferentes líquidos para producir los materiales finales con ciertas propiedades deseadas. De esta manera el crudo es transformado en gasolina con o sin ejorador del octanaje o también llamado antidetonante que es un compuesto oxigenado que se le adiciona a la gasolina, gas licuado de petróleo o gas LP, combustóleos, asfaltos, coque y azufre como subproducto, agrega otros compuestos aditivos. 0 Además usa (genera y/o compra) una variedad de servicios y materiales tales como la electricidad, aire, agua, nitrógeno, hidrógeno y catalizadores y finalmente retorna materiales de desecho al medio ambiente, después de que se les ha dado un tratamiento adecuado para evitar la contamnación. QUÍMICA DEL PETRÓLEO. En las operaciones de refi mental es la química del petróleo o de los hidrocar operaciones de refinación lo fundamental es la química del petróleo o de los hidrocarburos. La química del petróleo es sencilla pero también es complicada.
Sencilla porque los mlles de productos derivados son compuestos de dos elementos básicos, hidrógeno y carbono (hidrocarburos). Complicada porque cada hidrocarburo tiene características y propiedades físicas y químicas únicas y diferentes, y porque, además, la presencia de otros elementos exige tratamientos y procesos especiales para lograr finalmente productos de calidad garantizada. Puede considerarse que un 95% del petróleo está constituido por hidrocarburos, o sea sustancias formadas por carbono e hidrogeno.
Como es conocido los hidrocarburos han sido clasificados en series denominadas homologas. Las tres series de la química orgánica: saturados o parafinicos, no saturados o alifáticos y los aromáticos o bencenicos, se encuentran presentes en el petróleo. Los saturados o parafinicos, denominados asf por su poca reactividad, conforman la mayor parte de los hidrocarburos del petróleo. Dentro de un rango de variación dado por las distintas procedencias, puede decirse que un 50-70% está constituido por sta serie, correspondiendo la mayor parte a los nafténicos o cicloparafinicas.
Es de destacar que a partir del butano se presenta la posibilidad de isómeros, hidrocarburos de igual número de átomos de carbono pero distinta configuración. A medida que aumenta el peso molecular aumenta rápidamente el número de isómeros posibles, asi para el octano se tiene dieciocho hidrocarburos diferentes. Los primeros cuatro hidrocarburos parafinicos son gaseosos en condlciones ambientes de presion y temperatura, los intermedios son líquidos y los más pesados sólidos. Las isoparafinas de igual número de átomos de carbono, en genera
