Petrleo y Derivados

Qu es el petrleo?

Proviene del latn petroleous, que a su vez se deriva de las voces latinas petra (piedra) y oleous, aceite.

El Petrleo es una mezcla compleja de hidrocarburos lquidos, compuesto en mayor medida de carbono e hidrgeno, con pequeas cantidades de nitrgeno, oxgeno y azufre.

Caracterizacin

Composicin qumica

Densidad

Presencia de azufre

Composicin qumica

Depende de la presencia de ciertos componentes qumicos en el petrleo, as como de la unin de stos en elementos ms complejos. Su importancia radica en las caractersticas particulares que cada uno de estos elementos le aade al petrleo. As tenemos que se puede aade al petrleo. As tenemos que se puede clasificar en:

Parafnico

Naftnicos

Mixtos

Parafnico

Su componente principal es la parafina. Son

muy fluidos y de color claro. Proporcionan una

mayor cantidad de nafta (usada para obtener

solventes de pintura, productos de lavado al solventes de pintura, productos de lavado al

seco o gasolinas) y lubricantes.

Naftnicos

Sus componentes principales son los naftenos

y los hidrocarburos aromticos. Son petrleos

muy viscosos y de coloracin oscura. Generan

una gran cantidad de residuos tras el proceso una gran cantidad de residuos tras el proceso

de refinacin.

Mixtos

Con presencia de ambos tipos de compuestos.

A partir de la densidad de la fraccin de nafta pesada y de la del residuo de destilacin

atmosfrica a una temperatura superior a 350C se han definido 11 grupos distintos

de crudo.

Por su densidad

La referencia que sustenta esta clasificacin es

la gravedad API (Instituto de Petrleo

Americano), que es una medida de

densidad.densidad.

La Gravedad API se basa en la comparacin de

la densidad del petrleo con la densidad del

agua

Por su densidad

A mayor gravedad API el petrleo ser ms

liviano.

Los petrleos ligeros son los ms requeridos

en el mercado, y al mismo tiempo los de en el mercado, y al mismo tiempo los de

mayor precio.

Por la presencia de azufre

Petrleo Dulce (Sweet Crude Oil): es aquel que

contiene menos de 0.5% de contenido

sulfuroso, es decir, con presencia de azufre. Es

un petrleo de alta calidad y es ampliamente un petrleo de alta calidad y es ampliamente

usado para ser procesado como gasolina.

Petrleo Agrio (Sour Crude Oil)

En Mxico

Los tres tipos de petrleo crudo que exporta Mxico son:

Maya. Pesado con densidad de 22 grados API y 3.3% de azufre en peso.azufre en peso.

Istmo. Ligero con densidad de 33.6 grados API y 1.3% de azufre en peso

Olmeca. Superligero con densidad de 39.3 grados API y 0.8% de azufre en peso.

Otras caracterizaciones

Carcter dominante a partir de propiedades fsicas globales Valores de densidad de una fraccin ligera y una

pesada.

Factor de caracterizacin Koup. Factor de caracterizacin Koup.

Por su ndice de refraccin su densidad y su peso molecular mtodo (n d M)

A partir de anlisis estructurales Anlisis por series de hidrocarburos

Por la distribucin de tomos de carbono

TransformacinTransformacin

Destilacin primaria

Presin atmosfrica

Principales productos

Gases de refinera

Gases licuados de petrleo (propano y butano) Gases licuados de petrleo (propano y butano)

Naftas (pesadas y ligeras)

Querosenos, petrleos lampantes, combustibles de

aviacin.

Gasleos de automocin y gasleo de calefaccin (GO,

GOD)

Fuelleos pesados industriales

Destilacin secundaria

Destilacin al vaco de los residuos de la

destilacin primaria.

Destilados pesados que sufrirn

transformaciones posteriores o sirven de transformaciones posteriores o sirven de

bases para aceites lubricantes.

El residuo contiene : metales, sales,

sedimentos, azufre, nitrgeno, asfltenos, etc.

Desasfaltado

Tratamiento del residuo de vaco por

extraccin con disolvente

Permite recuperar del residuo de vaco los

ltimos hidrocarburos que an son fcilmente ltimos hidrocarburos que an son fcilmente

transformables.

Residuo asfalto

Se emplea en la centrales trmicas

Procesos de transformacin

Procesos de mejora de caractersticas

Procesos de conversin

Procesos de acabado

Procesos de proteccin al medio ambiente

Procesos de mejora de

caractersticas

Con reordenacin molecular

Reformado cataltico

Isomerizacin

Con intervencin de otros reactivos

Alquilacin

Sntesis de teres

Oligomerizacin

Reformado cataltico

Hidrotratamiento que elimina S, N, metales, etc

Procesos clave en la fabricacin de gasolinas

Aumenta el nmero de octano en las fracciones

ligeras (parafinas y naftenos)ligeras (parafinas y naftenos)

Condiciones de operacin: 2 a 5 bar y temperaturas

de 510 a 530C.

Se producen: hidrgeno y GLP

Carga habitual nafta pesada de la destilacin

primaria

Isomerizacin

Proceso complementario del reformado

Su objetivo es transformar las n-parafinas en

isoparafinas ya sea para transformaciones

destinadas a la alquilacin o aumentar el destinadas a la alquilacin o aumentar el

numero de octano

Productos finales isoparafinas: isopentano y

los ismeros de C6

Alquilacin

Permite obtener productos de alto ndice de

octano a partir de olefinas ligeras

(C3=,C4=,C5=) por adicin de isobutano.

La carga proviene de craqueo cataltico La carga proviene de craqueo cataltico

Productos de la reaccin son isoparafinas

Subproductos n-parafinas que no reaccionan

Sntesis de teres

Los teres son el resultado de la adicin del

metanol o del etanol al isobuteno.

Se utilizan como componentes de la gasolina Se utilizan como componentes de la gasolina

por el alto ndice de octano en la mezcla.

Estos procesos van generalmente asociados a

los procesos de alquilacin

Oligomerizacin

Permite producir gasolina a partir de las

fracciones C3 con un 75% de propileno o de

fuel gas que contenga etileno y propileno

Las cargas proceden normalmente de un

craqueo cataltico

Procesos de conversin

Trmicos

Viscorreduccin

Coquizacin

CatalticosCatalticos

Craqueo cataltico

Reformado con vapor

Hidroconversin

Viscorreduccin

Consiste en el craqueo trmico del residuo

atmosfrico o de vaco.

Productos inestables, olefnicos, con gran

contenido de azufre y nitrgeno por lo que contenido de azufre y nitrgeno por lo que

debe de ser tratado antes de ser incorporado

a los productos finales.

Coquizacin

Tiene por objetivo producir un coque de

calidad de electrodo a partir de residuos de

vaco con bajo contenido de metales y azufre,

o coque combustible en el caso de la o coque combustible en el caso de la

conversin de crudos pesados o residuos de

vaco de alto contenido de impurezas.

Craqueo cataltico

Se lleva a cabo a baja presin y temperaturas de

reaccin de 500 a 540C con tiempos de residencia

del orden de segundos

Su carga es el destilado de vaco, aceites

desasfaltados y los residuos hidrotratados.

Los productos de conversin de este proceso son

altamente olefnicos en las fracciones ligeras y

altamente aromticos en las pesadas.

Las reacciones del craqueo son endotrmicas

Craqueo cataltico

Principales productos

Gases licuados (propano, propileno, butanos,

butenos)

Gasolinas de buen ndice de octanoGasolinas de buen ndice de octano

Un corte de destilado ligero parecido al

gasleo

Reformado con vapor

Proceso que permite producir hidrgeno

Las cargas son: gas natural, gas de refinera,

GLP y naftas parafnicas

La reaccin tiene lugar a alta temperatura en La reaccin tiene lugar a alta temperatura en

presencia de un catalizador y de vapor de

agua

El hidrgeno obtenido tiene una pureza del 97

al 99.9% de volumen. El resto es metano y el

subproducto es CO2

Hidroconversin

Entre los procesos de hidroconversin se

distinguen

Los que transforman parcial o totalmente los

destilados de vaco en productos mas ligerosdestilados de vaco en productos mas ligeros

Hidrocaqueo total o parcial

hidrorefino

Los de conversin limitada de residuos

atmosfricos y de vaco que preparan la carga para

conversiones mas severas (craqueo cataltico o

coquizacin)

Procesos de acabado

Hidrotratamiento/hidrogeneracin

Endulzamiento Endulzamiento

Hidrotratamiento

Se aplica a los productos terminados para mejorar sus

caractersticas: contenido en azufre, ndice de cetano, punto

de humo, contenido en aromticos y olefinas.

Las cargas son productos de destilacin primaria y ciertos

productos procedentes de craqueo cataltico, de productos procedentes de craqueo cataltico, de

viscorreduccin y de conversin de residuos.

Queroseno: reduccin de aromticos (mejora del punto de

humo)

Gasleo: reduccin de azufre y de aromticos

Endulzamiento

La operacin consiste en transformar los

mercaptanos en disulfuros por oxidacin con

aire en presencia de: un catalizador y una

disolucin de sosa.disolucin de sosa.

Se endulzan los productos ligeros de la

destilacin primaria: GLP, queroseno, o

productos ligeros de craqueo trmico o

cataltico.

Procesos de proteccin al medio

ambiente

Tratamiento de gases cidos que contienen

azufres

Tratamiento de humos Tratamiento de humos

Tratamiento de aguas residuales

Tratamiento de gases cidos

Los gases cidos estn constituidos

principalmente por sulfuro de hidrgeno (H2S)

proceden fundamentalmente de los residuos

del hidrotratamiento.del hidrotratamiento.

Lavado con minas

Unidad claus

Tratamiento de gases cidos

Lavado con aminas: se utiliza para extraer el H2S de los gases

de refinera. El sulfuro de hidrgeno es enviado a la unidad de

produccin de azufre (Claus)

Unidad Claus: consiste en transformar el H2S en azufre por la Unidad Claus: consiste en transformar el H2S en azufre por la

combustin de gas cido por la reaccin de Claus en presencia

de un catalizador. El azufre vapor se condensa y de almacena

en forma lquida o slida. Su rendimiento es del 90 al 97%

Los humos que contienen trazas de SO2, H2S, COS, CS2 se

envan generalmente a un proceso de acabado.

Rendimiento global 99.5 a 99.8%

Tratamiento de efluentes

residuales Las aguas efluentes contaminadas proceden de las unidades

de destilacin primaria (desalado), de los hidrotratamientos,

de las unidades de craqueo trmico y cataltico.

Contienen sales disueltas: cloruro y sulfuro amnico, cloruro

sdico, etc.sdico, etc.

Todas las aguas son recuperadas, decantadas de los

hidrocarburos que arrastran y enviadas al stripper de aguas

cidas

El H2S y el NH3 se someten a un arrastre con vapor y son

enviados posteriormente a la unidad Claus

La purga es enviada a tratamiento biolgico

UsosUsos

Usos

Energticos

No energticos

Usos energticos

Gasolina - Consumo en los vehculos automotores de combustin interna.

Turbocombustible o turbosina - Gasolina para aviones jet.

Gasolina de aviacin

ACPM o Diesel - De uso comn en camiones y autobuses.

Queroseno - Se utiliza en estufas domsticas y en equipos industriales.

Cocinol - Especie de gasolina para consumos domsticos. Cocinol - Especie de gasolina para consumos domsticos.

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

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

industriales.

Usos no energticos

Bencina industrial - Se usa como materia prima para la fabricacin de

disolventes alifticos.

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. 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

Usos no energticos 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. 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 anhdrico ftlico.

Alquilbenceno - Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar

plaguicidas, cidos sulfnicos y en la industria de curtientes.

Centrales Trmicas

Objetivo

Generar electricidad por medio de la

combustin quemando:

Gas natural Gas natural

Carbn

Combustleo

Clasificacin

Convencionales

Centrales Trmicas de Carbn

Centrales Trmicas de combustleo

Centrales Trmicas de Gas Natural

No convencionales

Centrales Trmicas de Ciclo Combinado

Centrales Trmicas de Combustin de Lecho

Fluidizado

Centrales Trmicas Gicc Gasificacin de Carbn

Integrada en ciclo combinado

Centrales Trmicas de

Combustleo

El combustible se calienta hasta que alcanza la

fluidez ptima para ser inyectado en los

quemadores.

Tratamientos de desulfuracin de los humos Tratamientos de desulfuracin de los humos

para evitar la contaminacin y la lluvia cida.

Arranque lento y bajo rendimiento.

Centrales Trmicas de Gas Natural

En vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta

utilizando diversos combustibles (gas, petrleo o diesel). El

resultado de sta combustin es que gases a altas

temperaturas movilizan la turbina, y su energa cintica es

transformada en electricidad por un generador. transformada en electricidad por un generador.

El uso de gas en las centrales trmicas, adems de reducir el

impacto ambiental, mejora la eficiencia energtica. Menores

costos de la energa empleada en el proceso de fabricacin y

menores emisiones de CO2 y otros contaminantes a la

atmsfera. La eficiencia de stas no supera el 35%

Centrales Trmicas de Ciclo

Combinado Combinacin de un ciclo de gas y un ciclo de vapor. Sus

componentes esenciales son la turbina de gas, la caldera de

recuperacin la turbina de vapor y el condensador.

Rendimientos cercanos del 60 %.

Uno de los principales problemas que plantean las centrales

trmicas es que se trata de un proceso relativamente

complejo de conversin de energas. Utilizan combustible de

alto grado de calidad.

Impacto ambiental

Suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energa

primaria consumida, una central trmica emite

aproximadamente:

Combustible Emisin de CO2

kg/kWh

Gas natural 0,44

Fuelleo 0,71

Biomasa (lea, madera) 0,82

Carbn 1,45

Remediacin ambiental

Remediacin ambiental

La limpieza de un sitio que contenga

substancias txicas slo se justifica si la

presencia de los txicos representa un peligro

para la salud de la poblacin. Esto quiere decir para la salud de la poblacin. Esto quiere decir

que antes de proceder a eliminar o controlar

las substancias txicas en el ambiente, se

deben evaluar los riesgos que representan, si

no se les controla en forma adecuada.

Remediacin Biolgica

Es el proceso de utilizar microorganismos o

sus enzimas para remover los hidrocarburos

txicos del medio ambiente. Los procesos de

biorremediacin se utilizan en aplicaciones biorremediacin se utilizan en aplicaciones

tales como remediacin de aguas

subterrneas y remediacin de suelos. Los

microbios degradan los hidrocarburos y los

convierten en agua, anhdrido carbnico y

aminocidos, que son naturales.

Referencias

J.-P.Wauquier. El refino de petrleo Ed. Diaz de Santos, Instituti superior de

energa.

http://ambientalnatural.com.mx

http://www.circuloverde.com.mx

http://superfund.pharmacy.arizona.edu

http://www.biodisol.com http://www.biodisol.com

http://www.mitecnologico.com

http://es.wikipedia.org/wiki/Central_termoelctrica

http://www.monografias.com/trabajos33/centrales-termicas/centrales-

termicas.shtml

http://pelisenlinea.co.cc/crudos/index.htm