La refinación de petróleo es la separación de sus componentes a través de procesos que ocurren en las refinerías.

El objetivo de la refinación es transformar el petróleo, una mezcla compleja de hidrocarburos con diferentes propiedades físicas y químicas, en fracciones más simples con gran utilidad. El factor determinante para que ocurra la separación es la temperatura de ebullición de cada sustancia.

Antes de obtener las fracciones de hidrocarburos, debe realizarse la eliminación de impurezas por procesos físicos. La decantación promueve la eliminación de agua y la filtración elimina trozos de rocas arrastradas durante la extracción.

El tamaño de la cadena de carbono influye en el estado físico de las fracciones de petróleo. Las sustancias con grandes cadenas de carbono tienden a ser sólidas. Las fracciones con menos átomos de carbono ya son gaseosas y las de cadena intermedia son líquidas.

Los principales componentes obtenidos en la refinación son: gas natural, gas licuado de petróleo – GLP, gasolina y nafta.

Pasos del proceso de refinación de petróleo

Después de ser extraído, el aceite El petróleo crudo llega a las refinerías de petróleo a través de tuberías y barcos para la separación y purificación de componentes.

Plataforma de extracción de aceite

Cuando se recibe en la refinería, el aceite pasa inicialmente por los procesos de decantación y filtración.

Las principales impurezas que vienen junto con el aceite y que deben eliminarse son: arena, arcilla, trozos de roca, sal o agua salobre.

El proceso de decantación elimina el agua salada del aceite. Por la diferencia de densidad, la mezcla se separa dejándola en reposo. El agua (más densa) tiende a acumularse en el fondo y el aceite (menos denso) en la parte superior. En filtración, las impurezas sólidas como la arena y la arcilla se eliminan del petróleo.

Las fracciones de aceite se obtienen mediante procesos físicos y químicos interconectados. Son: destilación fraccionada, destilación al vacío, craqueo térmico o catalítico y reformado catalítico.

Destilación fraccionada de aceite

La separación de las fracciones de petróleo se produce a diferentes temperaturas según los puntos de ebullición de las sustancias.

Torre de destilación y fracciones separadas del petróleo.

Inicialmente, el aceite se calienta a 400 ° C en un horno y produce una mezcla de vapores y líquidos que ingresan a la torre de destilación a presión atmosférica.

Debido a que los componentes del aceite son no polares, los puntos de ebullición aumentar de acuerdo con la cadena de carbono. Como resultado, las sustancias de bajo punto de ebullición se convierten en vapor y las moléculas más grandes permanecen líquidas.

La separación de fracciones se realiza en torre de destilación. Es una columna de acero llena de bandejas que tienen "obstáculos" en los espacios reservados para el paso del aceite. Las sustancias de ebullición más bajas se vaporizan y pueden alcanzar la parte superior de la columna, donde se eliminan.

En esta etapa, se recogen principalmente gas, gasolina, nafta y queroseno. Las fracciones más pesadas se recogen en la parte inferior de la columna.

Destilación al vacío

La destilación al vacío funciona como una segunda destilación, que ocurre a menos de la presión atmosférica. La disminución de la presión hace que las sustancias con mayor cadena de carbono hiervan con temperatura más baja

Primera destilación (presión atmosférica) y segunda destilación (vacío)

En este proceso, los residuos líquidos eliminados en el fondo de la columna de destilación fraccionada se vuelven a calentar y se envían a la columna de destilación al vacío.

En él, se transforman en productos como grasa, parafinas, aceites lubricantes y betún (utilizado como asfalto), que es el desecho final.

Craqueo de aceite

Otro proceso utilizado es someter los residuos restantes a craqueo para el uso casi completo del aceite por pirólisis o craqueo, que corresponde a la descomposición de moléculas más grandes y la transformación en moléculas más pequeñas.

En craqueo térmico Se utilizan altas temperaturas y presiones para romper las moléculas.

Por lo tanto, las fracciones menos rentables se transforman en fracciones comercializables y luego se transforman en productos con aplicaciones en nuestra vida diaria.

Ejemplo:

Como resultado, se obtiene más gasolina del refinado y una materia prima, etileno (C2H4 4), utilizado en las industrias petroquímicas para la fabricación de plástico.

El craqueo catalítico utiliza calentamiento junto con catalizadores como la alúmina (Al2El3), y las grandes moléculas de carbono se dividen en un proceso más seguro y económico.

El proceso de refinación realizado en la refinería varía según los tipos de hidrocarburos que componen el petróleo, las tecnologías disponibles y los productos que el mercado de consumo necesita en un momento dado.

Reforma catalítica

Este proceso químico permite reestructurar la cadena de carbono sin cambiar la cantidad de carbonos.

Hidrocarburos Los hidrocarburos de cadena normal se transforman en hidrocarburos ramificados, cíclicos y aromáticos usando catalizadores apropiados y bajo calentamiento.

Obtención de hidrocarburos ramificados

Isomerización de heptano en 2-metilhexano

Obtención de hidrocarburos cíclicos

Reformulación catalítica de hexano en ciclohexano

Obtención de hidrocarburos aromáticos.

Reforma del hexano a benceno

Este paso se realiza para mejorar la calidad de la gasolina, ya que los hidrocarburos obtenidos mejoran el rendimiento del combustible en el motor del automóvil.

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