Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga

Facultad de Química y Metalurgia Escuela Formación Profesional de Ingeniería Química

Petroquímica IQ - 452Alumnos:

García Santiago, Carlos Enrique. Rivera Ramírez, Jimmy Jhon.

Noviembre 2015

TEMAS

Definición de Refinación

Tipos de Destilación

Destilación primaria o atmosférica

Descripción de la tecnología utilizada

REFINACIÓNLa refinación del petróleo empieza con la destilación o 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, cambiándoles el tamaño y estructura de las moléculas de sus hidrocarburos a través del rompimiento reformado y otros procesos de conversión.

REFINACIÓNEstos productos convertidos son sujetos a varios tratamientos y procesos de separación como la extracción, hidrotratamiento y endulzamiento para remover constituyentes indeseable y para mejorar la calidad del producto. Las refinerías integradas incorporan el proceso de fraccionamiento, tratamiento de conversión y operaciones de mezclado y pueden incluir también el procesamiento de los petroquímicos.

OPERACIONES EN LA REFINACIÓNLos procesos y operaciones de refinación de petróleo pueden separarse en cinco áreas básicas: FRACCIONAMIENTO CONVERSIÓN TRATAMIENTO FORMULACIÓN OTRAS SEPARACIONES

DESTILACIÓNLa destilación: Es la operación fundamental para el refino del petróleo. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo. La destilación del petróleo se realiza mediante las llamadas, torres de fraccionamiento. En esta, el petróleo asciende por la torre aumentando su temperatura, obteniéndose los derivados de este en el siguiente orden:

DESTILACIÓN Residuos sólidos Aceites y lubricantes Gasóleo y fuel Querosén Naftas Gasolinas Disolventes GLP (Gases licuados del petróleo)

TIPOS DE DESTILACIÓNExisten varios sistemas de destilación: DESTILACIÓN ATMOSFÉRICAEn las torres de destilación atmosférica, el crudo desalinizado se precalienta utilizando calor recuperado del proceso. DESTILACIÓN AL VACÍOLas torres de destilación al vacío proporcionan la presión reducida necesaria para evitar el craqueo térmico al destilar el residuo, o crudo reducido, que llega de la torre atmosférica a mayores temperaturas

Destilación Primaria¿En que consiste?

Consiste en la separación de la mezcla de hidrocarburos líquidos en componentes mas específicos, mediante la aplicación de calor hasta lograr vaporizar cada componente, aprovechando que cada uno de ellos posee diferentes puntos de ebullición.

Procesamiento antes de la destilación.

Antes de que el crudo sea destilado de acuerdo a sus diferentes fracciones adecuadas a la utilización que se le asignara, no puede ser destilado sin pasar primero por una operación de desalado (lavado con agua + sosa), que permite extraer las sales (NaCl, KCl, MgCl2) del crudo con el fin de reducir la corrosión acida y minimizar el ensuciamiento de los depósitos.

¿Cómo funciona?El crudo se calienta a 350 ºC y se envía a una torre de fraccionamiento, metálica y de 50 m de altura, en cuyo interior hay numerosos “platos de burbujeo”. Un plato de burbujeo es una chapa perforada, montada horizontalmente, habiendo en cada orificio un pequeño tubo con capuchón. De tal modo, los gases calientes que ascienden por dentro de la torre atraviesan el liquido mas frio retenido por los platos. Tan pronto dicho liquido desborda un plato, cae al inmediato interior.

La temperatura dentro de la torre de fraccionamiento queda progresivamente graduada desde 350 ºC en su base, hasta menos de 100 ºC en su cabeza. Como funciona continuamente, se extraen diversas fracciones. Estas fracciones reciben nombres genéricos y responden a características bien definidas, pero su proporción relativa depende de la calidad del crudo destilado, de las dimensiones de la torre de fraccionamiento y de otros detalles técnicos.

Destilación Primaria

La destilación atmosférica en la ingeniería del petróleo, es la destilación que se realiza a una presión cercana a la atmosférica. Se utiliza para extraer los hidrocarburos presentes de forma natural en el crudo, sin afectar a la estructura molecular de los componentes.

En las unidades de destilación atmosférica, el objetivo es obtener combustibles terminados y cortes de hidrocarburos que luego se procesarán en otras unidades. Se basa en la transferencia de masa entre las fases líquido-gas de una mezcla de hidrocarburos. Permite la separación de componentes en función de su punto de ebullición.

Para que se produzca el fraccionamiento o separación, es necesario que exista un equilibrio entre las fases líquido y vapor, que es función de la temperatura y presión del sistema. Así los componentes de menor peso molecular se concentran en la fase vapor y los de peso mayor, en el líquido. Las columnas se diseñan para que el equilibrio líquido-vapor se obtenga de forma controlada y durante el tiempo necesario para obtener los productos deseados.

Destilación atmosférica

El proceso consiste en vaporizar el crudo y luego condensar los hidrocarburos en cortes definidos, modificando la temperatura a lo largo de la columna fraccionadora. La fase líquida se obtiene mediante reflujos, que son reciclos de hidrocarburos que retornan a la columna después de enfriarse intercambiando calor con fluidos refrigerantes o con carga más fría. Su función es eliminar controladamente la energía cedida en el horno de precalentamiento.

La columna de destilación está rellena de bandejas de platos, que es donde se produce el equilibrio entre los vapores ascendentes y los líquidos que descienden.

En la zona de agotamiento o de despojamiento stripping, situada en la parte inferior de la columna, se le inyecta vapor de agua, que sirve para disminuir la presión parcial de los hidrocarburos, favoreciendo la vaporización de los compuestos más volátiles y ayudarles a que asciendan a la zona de la columna que tenga la presión y temperatura adecuada para que se produzca el equilibrio líquido-vapor y se produzca la extracción del producto definido.

Destilación atmosférica

Hoy en día, debido a las medidas medioambientales, de especificación de los productos y de la obtención del máximo rendimiento, todas las corrientes que se extraen de la columna de topping, pasan, previo a su comercialización, por otros procesos industriales para mejorar su calidad o para convertirlos en nuevos productos de mayor valor añadido.

En la unidad de topping se obtienen los siguientes productos, empezando por la parte superior o cabeza de la columna:

• Gas de refinería (Fuel Gas). Es una mezcla de todos los compuestos incondensables (esencialmente hidrógeno, metano, etano y etileno), presentes de forma natural en el crudo que se está procesando. Este combustible se utiliza en refinería, después de endulzarlo (eliminarle los compuestos sulfurosos), para quemarlo en los diferentes procesos.

• Gas licuado de petróleo (GLP). Se separan sus diferentes compuestos para su venta individualizada, esencialmente propano y butano

• Nafta ligera. Se envía como carga para isomerización para mejorar su RON y MON (octanaje) y formar parte de las corrientes de gasolinas de automoción, que se formulan en el sección de mezclado blending.

Destilación atmosférica

• Nafta pesada. Se envía como carga al reformado catalítico, para mejorar su RON y formar parte de las corrientes de gasolinas de automoción.

• Keroseno. Que, una vez endulzado, es la base de la producción de Kero Jet, combustible para las turbinas de los aviones.

• Gas Oil Ligero. Se envía a unidades de desulfuración, para eliminar los compuestos de azufre e incorporarlo a la mezcla de formulación de gasóleos de automoción.

• Gas Oil Pesado. Se envía a unidades de desulfuración, para eliminar los compuestos de azufre e incorporarlo a la mezcla de formulación de gasóleos de automoción.

• Gas Oil Atmosférico. Se utiliza como una de las alimentaciones a la unidad de cracking catalítico

• Residuo Atmosférico. Es la fracción más pesada del crudo, por lo que se le denomina también crudo reducido y se utiliza como alimentación a la unidad de destilación a vacío

Destilación atmosférica

Destilación atmosférica

Queroseno

Gasóleo

Residuo atmosférico

GasGasolina

125 °C150 °C

165 °C

250°C300 °C

280 °C

Crudo

Pre-calentado

Condensadorde agua

Descripción de la tecnología utilizada FLEXICOKINGEl proceso de Flexicoking es una extensión del proceso de Coquificación en Lecho Fluidizado (Fluid Coking) al que se le ha adicionado un gasificador de coque. Se aplica a cualquier tipo de residuos pesados, con el objeto de aumentar la generación de productos livianos y a la vez eliminar el problema de disposición de coque con alto contenido de azufre. Es particularmente atractivo para residuos con alto contenido de metales, azufre y Carbón Conradson.DESCRIPCIÓN DEL PROCESOLa unidad de Flexicoking tiene las siguientes secciones: reacción (reactor/lavador, calentador y gasificador), fraccionamiento, tope del calentador y manipulación de coque.

DELAYED COKING El proceso de Delayed Coking es un craqueo térmico profundo aplicado básicamente a crudos reducidos y residuales de vacío, con el objeto de aumentar la generación de productos livianos.Su amplia aceptación comercial se debe a su buena operabilidad, alta flexibilidad para procesar distintas cargas, a su poca complejidad operacional y a la adecuada salida que tienen los sub-productos al procesar crudos con bajo contenido de contaminantes.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO El proceso entero es típicamente agrupado en tres secciones: horno y fraccionador, acumulador de coque y manejo de coque. La configuración exacta variará según la estrategia de diseño, de la especificación de cada refinería y de las capacidades de procesamiento existentes.