Guardar Páginas

download Guardar Páginas

of 26

description

fgfgff

Transcript of Guardar Páginas

http://www.pdvsa.com/PESP/Pages_pesp/barrarecursos/images/refineria.swfhttps://books.google.com.pe/books?id=dwkgt8u2MmIC&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=falsehttps://books.google.com.pe/books?id=p7OOXBSKtewC&pg=PA215&lpg=PA215&dq=proceso+de+rifno+de+crudos+naftenico&source=bl&ots=ZCTJuxo56W&sig=E9eiPl96Hp3zRCkGaQYLu1hTBRI&hl=es&sa=X&ved=0CBwQ6AEwAGoVChMIsObFjrqlyAIVzNWACh0wpAD8#v=onepage&q=proceso%20de%20rifno%20de%20crudos%20naftenico&f=false

Otra modalidad para clasificar los crudos es la base de la composicin del mismo. Esta tipificacin no es muy adecuada y sin embargo, tiene aceptacin. Es as que el crudo puede ser catalogado como de base aromtica, naftnica o parafnica, segn los resultados del anlisis qumico por rangos de temperatura de destilacin y los correspondientes porcentajes de cada base.La base est ligada al punto de ebullicin de algunas fracciones y a otras por propiedades fsicas que infieren en el rendimiento de la gasolina o de fracciones de bajo punto de ebullicin (250-275 C a presin atmosfrica) parafnicas- o las de alta ebullicin lubricantes- (390-415 C a presin atmosfrica) que se catalogan como naftnicas.Cuando un crudo tiene una cantidad considerable de hidrocarburos aromticos (benceno, tolueno, xileno) se clasifica como de base aromtica. Los crudos de este tipo son escasos.El refinador debe conocer el crudo o mezcla de ellos para su refinera y el patrn de refinacin de las plantas para obtener determinados productos.

Es imprescindible que la persona a cargo sepa reconocer el efecto que ciertos tipos de hidrocarburos pueden tener sobre las propiedades de los productos deseados (excelente, regular a buena o pobre).Los crudos a seleccionar deben responder a preguntas como cules productos deseamos producir.Podramos necesitar gasolina natural y gases licuados, gasolina para motores y combustibles para propulsin a chorro o cohetes, solventes, combustible para tractores, querosn, combustible para calefaccin, diesel, lubricantes para motores y mquinas, coque, asfalto, productos medicinales, insecticidas, insumos para la petroqumica entre una infinidad de posibilidades.Qu tipos de crudos necesitamos? Adems de identificarlos como condensados, livianos, medianos, pesados o extrapesados, debemos realizar una evaluacin fsica y qumica de sus propiedades para clasificarlos como parafnicos, isoparafnicos, naftnicos, aromticos o mezclas dosificadas para producir la cantidad y calidad de derivados propuestos.En el anlisis de laboratorio obtenemos datos acerca de la calidad y caractersticas de los productos que pueden extraerse de determinado crudo o de una mezcla de crudos compatibles.

Algunos anlisis son comunes a todos los derivados y otros especficos son importantes porque determinan la calidad regular, buena o excelente que posee el derivado para satisfacer determinadas especificaciones.Cada crudo tiene caractersticas nicas as como cada mercado tiene necesidad de determinados productos, es por ello, y por los cambios en la demanda de productos a travs del tiempo, que al producir los crudos se hace necesaria la evaluacin y el muestreo de los mismos.

B- Tratamiento de petrleo. El crudo extrado de los pozos est mezclado con cantidades importantes de agua de los yacimientos, la cual debe ser separada. El agua resultante de esta separacin se llama agua residual. Uno de los problemas fundamentales es la eleccin del mtodo a seguir para su efectividad, tanto la cantidad exacta de desemulsionante necesaria como la temperatura ptima, sin llegar a prdida de fracciones ligeras. Otro problema es evitar el derramamiento de las aguas residuales, as como recuperar el crudo contenido en el agua. Entre los equipos utilizados en el tratamiento de crudo, estn: Eliminador de agua libre: Se utiliza para remover altos porcentajes de agua libre antes que la emulsin entre a tratamiento. Tanque deshidratador: tanque con colchn de agua para favorecer el lavado del crudo. Tratadores electrostticos: Son muy utilizados principalmente en refinacin por su elevada capacidad de tratamiento y bajo costo. Tratadores termoqumicos: Formados por unidades que proporcionan asentamiento, calor, agitacin. Equipos de calentamiento: Pueden ser de fuego directo, indirecto o elctricos. Desalado. Entre las impurezas del petrleo se encuentran las sales, las cuales presentan diferentes concentraciones y provocan serios daos a las instalaciones industriales y al terreno como son los cloruros de magnesio, sodio, potasio, etc. Las sales de cloro contenidas en el crudo ejercen una accin ms perjudicial que la del agua sobre las instalaciones, por lo que resulta necesaria la eliminacin de los cloruros, pues se hidrolizan fcilmente al ser calentado el crudo y la formacin de pequeas cantidades de cloruro de hidrgeno en combinacin con sulfhdrico en los crudos sulfurosos, provoca fuerte corrosin en las plantas de tratamiento. De los cloruros, el ms corrosivo es el de magnesio, pues a altas temperaturas, al hidrolizarse, forma cido clorhdrico, el cual ataca al hierro formando cloruro de hierro. Las deposiciones de sales e impurezas mecnicas en intercambiadores de calor, disminuyen el coeficiente de transferencia y aumenta el consumo de combustible para el calentamiento.Como es sabido, las sales inorgnicas no son solubles en el crudo y aparecen en l en forma de soluciones de agua emulsionada, por lo que el desalado se realiza de conjunto con la deshidratacin. Proceso de tratamiento para eliminacin de agua y sales. Este proceso comprende seis operaciones fundamentales: Remocin de agua libre: Se usa cuando al crudo lo acompaan grandes cantidades de agua libre, para disminuir el fluido de entrada a las plantas de tratami9ento, ahorrando portadores energticos y capacidades. Adicin de agente desemulsionante: Tiene la finalidad de eliminar la pelcula emulsificante, provocando su unin y favoreciendo la separacin. Tambin propicia la incorporacin de los sedimentos al agua drenada. Adicin de calor: Favorece el rompimiento de las emulsiones, reduciendo la viscosidad y aumentando las diferencias de densidades. Deshidratacin: Se remueve el mayor volumen de agua emulsionada. Adicin de agua de dilucin y mezcla: El agua residual y la salinidad asociada se reducen mediante al adicin de agua de baja salinidad. Generalmente se utiliza de dos a tres veces el volumen de agua residual. Desalado del crudo: Se reduce el contenido de agua residual, se requiere adicin de calor, reactivos qumicos y coalescencia. Se realiza combinado con la deshidratacin.Equipos para tratamiento de crudos. Entre los equipos para la deshidratacin del crudo estn: Free Water Knockout (FWKO): Generalmente cilindros horizontales, donde ocurre la separacin del agua y el crudo por gravedad. El agua que se separa en menos de 5 minutos, se llama agua libre y no forma parte de la emulsin. Dependiendo de la viscosidad del crudo se utiliza calentamiento adicional en el equipo, pudiendo ser por medio de vapor, electricidad o tubos de fuego con el propio gas del yacimiento. Tanques de lavado: Muy utilizado mundialmente para la deshidratacin del crudo, requiere adicin de desemulsionante, calor y tiempo de residencia suficiente para permitir el proceso de decantacin del agua. Sus diseos varan desde espirales, de tubo central, con baffles, concntricos, etc. Generalmente usan un tubo aspersor en el fondo del tanque para evitar los cortocircuitos del crudo de entrada, con diseos que varan (radial, en varias patas, sencillo, etc.). Pueden tener columnas desgasificadoras a la entrada, dependiendo de la etapas anteriores de separacin de gas. Generalmente son combinados con colchn de agua, por lo que se les conoce como tanques lavadores o dinmicos. Tratadores de emulsin (Treaters): Pueden ser verticales u horizontales. Necesitan adicin de calor (al igual que el FWKO es variable), pueden trabajar a presin atmosfrica o con presin (es ms comn el ltimo caso). Poseen varios diseos dependiendo del crudo, la salida del crudo es por la parte superior y el agua por la inferior, pueden tener baffles, cmaras independientes, etc. Se utilizan mucho los electrostticos, por ser ms eficientes y econmicos. Mejoradores: Son equipos de ltima generacin, mediante el bombardeo de hidrgeno, (mediante el uso de catalizadores) rompen los enlaces dobles del carbono, simplificando stos, producindose de un crudo de 10 oAPI, un crudo de hasta 25 oAPI, llamado crudo sinttico. Esta operacin adems separa el asfalto presente en el crudo y se obtiene tambin azufre.

Tratamiento del CrudoLa mayor parte de produccin del crudo requiere tratamiento para quite el agua, sales y otros contaminantes (BS&W) antes de la transmisin a la refinera. Hay varios tipos de contaminantes que pueden existir en el petrleo crudo incluso: Los Contaminantes Suspendidos Libres como el agua y arena que existen en el crudo en una forma libre. Los contaminantes son llevados y sostenidos en la suspensin por la turbulencia del corriente. La reduccin de la velocidad de flujo permite a estos contaminantes ser fcilmente separada. Los Contaminantes Emulsionados describen el agua y BS&W que son fuertemente atrapados en el crudo en una forma emulsionada. El retiro de estos contaminantes puede requerir una variedad de tratamientos incluso sustancias qumicas, calefaccin, coalescencia y colocar. Los Contaminantes Disueltos pueden ser la cera o el betn que son disueltos en el crudo. El retiro de estos contaminantes tambin puede requerir una variedad de tratamientos incluso sustancias qumicas, calefaccin, coalescencia y colocar.Kocken Sistemas de Energa Inc. ofrece una gran variedad de equipo de procesamiento de crudo. La aplicacin de la tecnologa correcta remueve el agua y el sal del cualquier flujo de petrleo crudo para producir un producto estabilizado con BS&W (Agua y Sedimento Bsico) garantizada tan bajo como un 0.1%. La implementacin de destilacin/estabilizacin atreves de la induccin vacio o la calefaccin proporciona el control preciso de presin de vapor, endulzado y asegurar el seguro almacenamiento y la transportacin de los productos. Nosotros tenemos una experiencia muy amplia trabajando con todo tipo de mezclas de alcance crudo desde extra-pesado y amargo Mayan teniendo las gravedades especificas tan bajo como API 6 al WTI de grados API 40. Dejen al equipo de Kocken aplicar la tecnologa correcta para su aplicacin de proceso de crudo. Todos los equipos de Kocken estn construidos de acuerdo con su relacin con Especificaciones API, GPSA, ASME Seccin VIII, Divisin 1 y especificaciones que requieran los clientes.

PROCESOS DE TRATAMIENTOTratamiento de petrleo.El crudo extrado de los pozos est mezclado con cantidades importantes de agua de los yacimientos, la cual debe ser separada. El agua resultante de esta separacion se llama agua residual.Uno de los problemas fundamentales es la eleccin del mtodo a seguir para su efectividad, tanto la cantidad exacta de desemulsionante necesaria como la temperatura optima, sin llegar a perdida de fracciones ligeras. Otro problema es evitar el derramamiento de las aguas residuales, asi como recuperar el crudo contenido en el agua.

LA FORMACION DE LA EMULSIONUna emulsin es un sistema heterogneo (una fase, dos componentes) consistente por lo menos en un lquido inmiscible (agua) disperso ntimamente en otro (petrleo) bajo la forma de gotas. Al agua se la denomina fase dispersa y al petrleo fase continua.

Se simplifican como emulsiones w/o (water/oil). Existen emulsiones o/w pero no son frecuentes en la industria. Una caracterstica de las emulsiones w/o es, adems de su fcil formacin, su persistencia conocida como tenacidad. Ello se debe a la existencia de agentes naturales (arcillas, asfaltenos, parafinas) que estabilizan la emulsin (migran a la interfase de la gota dispersa).

LA RUPTURA O RESOLUCION DE LA EMULSION Resolver una emulsin significa separarla en sus componentes, ello se logra con la demulsificacin. Este proceso comprende dos etapas sucesivas:a) Floculacin o choque entre las gotas de agua dispersa con crecimiento de gota. b) Coalescencia o crecimiento de gota de agua hasta un tamao que hace inestable la emulsin con lo cual el agua se separa por decantacin. La floculacin es una etapa reversible de "colisin entre gotas" que, por su carcter de reversibilidad no siempre conduce a la coalescencia. La velocidad de floculacin es mayor cuando:

a) Mayor es el contenido de agua de la emulsin (existen muchas gotas por unidad de volumen de emulsin). b) La temperatura de la emulsin es alta (la mayor temperatura aumenta la frecuencia de choques entre gotas).c) La viscosidad de la fase continua es baja (existe escasa resistencia del petrleo al movimiento de las gotas de agua que deben chocar). d) Se "excitan" por un medio externo los choques con campos elctricos (veremos ms adelante que este es el fundamento de los tratadores elctricos).

La coalescencia es una etapa irreversible de crecimiento de gota, es mayor cuando:

a) La velocidad de floculacin es alta.b) El film interfacial es muy dbil o poco estable (los qumicos de tratamiento contrarrestan el efecto de ciertos emulsionantes naturales). c) Se inactiva trmicamente la pelcula interfacial por disolucin de parafinas y/o asfaltenos slidos. Cuando la emulsin no se termina de resolver, se produce el cremado (creaming) que crece en las interfaces agua/petrleo deshidratado engrosndolas. Estas interfaces se conocen como colchn de emulsin (emulsin pad) de difcil resolucin.

Las causas ms frecuentes de la existencia de emulsin pads en equipos de superficie son:

1) El qumico no resuelve adecuadamente la emulsin. 2) La temperatura del tratamiento es demasiado baja.3) Otros qumicos estn contrarrestando el efecto del qumico desemulsionante. Un colchn de estas caractersticas es muy denso y viscoso y constituye una interferencia al proceso de sedimentacin libre restando altura til al mismo en los tanques. La resolucin de una emulsin requiere entonces tiempo para que transcurran: - La floculacin. - La coalescencia. - La completa separacin de las dos fases.

Seleccin del proceso y equipo El tratamiento de las emulsiones se realiza en dos etapas bsicas: la deshidratacin, donde el contenido de agua a 1 o 2%; el desalado, donde se inyecta agua dulce o poco salada que disminuye la concentracin de sal del agua remanente.Deshidratacin. En esta etapa se remueve el agua libre y las gotas de mayor tamao. Los agentes qumicos desemulsificantes juegan un papel sumamente importante al promover la coalescencia y acelerar el asentamiento del agua dispersa.La temperatura de tratamiento debe seleccionarse considerando la estabilidad de la emulsin, la temperatura del aceite a la entrada del sistema, la volatilidad del aceite y el costo de calentamiento. Un diagrama del proceso de deshidratacin se presenta en la Fig. VII.4. Se incluyen: a) Eliminacin del agua libre para evitar el desperdicio de calor (para elevar l 0 F se requiere 150 BTU para el agua y 280 para el aceite). b) Precalentamiento donde se aprovecha el calor del aceite tratado que lo cede para precalentar el crudo de entrada. c) Calentamiento para alcanzar la temperatura de proceso seleccionada.d) Unidad de deshidratacin donde el contenido de agua se reduce a 0.2-2% de agua.

Desalado.

En esta segunda etapa el agua residual (0.2-2%) y la salinidad asociada se reduce, mediante la adicin de agua de baja salinidad. De acuerdo con los resultados de campo, el volumen de agua de dilucin es aproximadamente 2 3 veces el volumen de agua residual. Sin embargo, esta relacin podr variar considerando los siguientes factores:

1) La salinidad del agua residual. 2) El porcentaje de agua remanente despus de la etapa de deshidratacin.3) La salinidad del agua de dilucin. 4) Eficiencia del mezclado del agua de dilucin con la emulsin 5) Contenido de sal requerido al final del tratamiento.

Conviene sealar la importancia de efectuar un mezclado lo ms eficiente posible entre el agua de dilucin y las gotas de agua residual. Puede decirse que la ineficiencia est dada por el volumen de gotas de agua de dilucin que no entran en contacto con las gotas remanentes. Esta mezcla es algo difcil de lograr y, en consecuencia, el proceso empleado para desalar debe ser muy eficaz, ya que generalmente se trata una emulsin ms difcil. En la Fig. VII.5 se muestra el diagrama de desalado de crudos.

La deshidratacin y desalado de crudos deben combinarse, aunque no siempre en la misma planta, para mantener el agua y la sal dentro de especificaciones. Los valores mximos generalmente aceptados son: 1.0% de agua y 100 LMB para manejarse en oleoductos y 0.1% de agua y 10 LMB para refinacin o exportacin. (Fig. VII.6)

En realidad el contenido de agua y sal deben reducirse, antes de su refinacin o venta, tanto como sea posible. De esta circunstancia se desprenden ventajas importantes, como fue sealado en la introduccin de este captulo.

Entre los equipos utilizados en el tratamiento de crudo, estn:

Eliminador de agua libre: Se utiliza para remover altos porcentajes de agua libre antes que la emulsin entre a tratamiento.

En la Fig. VII.8 se muestra el tipo convencional de eliminador de agua libre. La emulsin entra por un conducto central cuyo extremo queda en la fase acuosa. La emulsin asciende y el agua se asienta para drenarse por la parte inferior.

Los eliminadores de agua deben instalarse antes de los calentadores, con el fin de evitar que el agua libre consuma el calor que debe ser absorbido solamente por la emulsin.

El diseo y operacin es muy simple; aunque resultan muy tiles, rara vez se usan en nuestro medio. Su aplicacin en bateras que manejan porcentajes de agua 20% o ms, en campos como Tamaulipas-Constituciones, Poza Rica, Agua Dulce y Comalcalco, puede ser muy benfica.

Tanque deshidratador: tanque con colchn de agua para favorecer el lavado del crudo.

Los tanques deshidratadores Fig. VII.9 estn constituidos esencialmente de 5 partes:

1) La lnea de entrada; es el tubo que conduce la emulsin del separador al tanque deshidratador. 2) El tubo conductor, a travs del cual pasa la emulsin antes de entrar al fondo del tanque deshidratador. Tiene tres propsitos principales: a) Separar el gas de la emulsin y reducir la turbulencia dentro del cuerpo del tanque deshidratador; b) Sirve como seccin de amortiguamiento al reducir la presin de entrada de la emulsin; e) Permite a la emulsin distribuirse uniformemente a travs del colchn de agua de lavado, mediante un esparcidor generalmente en el fondo del tubo conductor. 3) El cuerpo del deshidratador, el cual tiene un colchn de agua sirve de lavado a la emulsin. 4) La lnea de salida del agua, constituida por un sifn. Esta lnea tiene dos propsitos; proporcionar una salida para el agua separada, y regular la altura del colchn de agua en el deshidratador. 5) La lnea de salida del aceite, que conduce el aceite limpio del tanque deshidratador a los tanques de almacenamiento.

La accin que tiene lugar en un tanque deshidratador consta de dos etapas: lavado y asentamiento. El lavado ocurre en el colchn de agua; el asentamiento se efecta en el estrato de emulsin. La altura del colchn es variable de acuerdo al tipo de emulsin.

El sistema de descarga del agua en los tanques deshidratadores est constituido por un sifn. Fig. VII.10 que funciona de la siguiente manera: el agua pasa a travs de un tubo conductor y asciende hasta entrar en un tubo ajustable.

La altura de la interfase se puede modificar cambiando la altura de este tubo ajustable. A travs del tubo igualador se mantiene la misma presin en el sifn y el tratador. Por lo tanto, cualquier flujo del tratador al sifn depende solamente de los niveles mantenidos en el tratador.

Inicialmente, la altura de la columna A en el tubo ajustable, ser tal que su peso por unidad de rea es igual a los pesos combinados por unidad de rea del aceite y el agua en el deshidratador. Puesto que el agua es ms pesada que el aceite, una columna de agua menor, equilibra una columna de agua B y de aceite C. Siendo el tubo ajustable se elevar la interfase aceite-agua. Al llegar a la cima del tubo ajustable, el agua se derrama a un tubo de descarga en el cual, al alcanzarse una determinada carga hidrosttica se opera una vlvula de descarga, que permite la salida del agua excedente, repitindose continuamente el ciclo.

Tratadores electrostticos: Son muy utilizados principalmente en refinacin por su elevada capacidad de tratamiento y bajo costo.

Los componentes principales de un campo elctrico, se ilustran en la Fig. VII.l2 Los elementos primarios son: 1) Fuente de poder o transformador, el cual convierte el voltaje de lnea (corriente alterna de una fase, 220 a 480 volts 50 o 60 ciclos) al voltaje de lnea requerido que alimenta a los electrodos de carga. 2) Electrodos inferiores o de carga. 3) Electrodos a tierra que permanecen suspendidos sobre los electrodos de carga.

Se fabrican sistemas de electrodos de alta y baja velocidad, los primeros se utilizan en crudos ligeros de baja viscosidad y con emulsiones de alta conductividad elctrica; los electrodos de baja velocidad son recomendables para crudos de alta viscosidad y emulsiones de baja conductividad elctrica.

La emulsin se reparte en la seccin elctrica mediante un distribuidor, que la obliga a pasar varias veces a travs del campo elctrico.

La Fig. VII.13 muestra un esquema tpico de un tratador electrosttico. La temperatura de tratamiento adecuado para este tipo de tratadores, se determina con la grfica de la Fig.VII.7 en funcin de la densidad del crudo.

Tratadores termoqumicos: Formados por unidades que proporcionan asentamiento, calor, agitacin.Equipos de calentamiento: Pueden ser de fuego directo, indirecto o elctricos.

Equipos para tratamiento de crudos

Entre los equipos para la deshidratacion del crudo estan:

Free Water Knockout (FWKO): Generalmente cilindros horizontales, donde ocurre la separacion del agua y el crudo por gravedad. El agua que se separa en menos de 5 minutos, se llama agua libre y no forma parte de la emulsion. Dependiendo de la viscosidad del crudo se utiliza calentamiento adicional en el equipo, pudiendo ser por medio de vapor, electricidad o tubos de fuego con el propio gas del yacimiento.

Tanques de lavado: Muy utilizado mundialmente para la deshidratacin del crudo, requiere adicion de desemulsionante, calor y tiempo de residencia suficiente para permitir el proceso de decantacion del agua.Sus disenos varian desde espirales, de tubo central, con baffles, concentricos, etc. Generalmente usan un tubo aspersor en el fondo del tanque para evitar los cortocircuitos del crudo de entrada, con diseos que varian (radial, en varias patas, sencillo, etc.). Pueden tener columnas desgasificadoras a la entrada, dependiendo de las etapas anteriores de separacion de gas. Generalmente son combinados con colchon de agua, por lo que se les conoce como tanques lavadores o dinamicos.

Tratadores de emulsion (Treaters): Pueden ser verticales u horizontales.Necesitan adicion de calor (al igual que el FWKO es variable), pueden trabajar a presion atmosferica o con presion (es mas comun el ultimo caso). Poseen varios disenos dependiendo del crudo, la salida del crudo es por la parte superior y el agua por la inferior, pueden tener baffles, camaras independientes, etc. Se utilizan mucho los electrostaticos, por ser mas eficientes y economicos.

Mejoradores: Son equipos de ultima generacion, mediante el bombardeo de hidrogeno, (mediante el uso de catalizadores) rompen los enlaces dobles del carbono, simplificando estos, produciendose de un crudo de 10 oAPI, un crudo de hasta 25 oAPI, llamado crudo sintetico. Esta operacion ademas separa el asfalto presente en el crudo y se obtiene tambien azufre.

Procesos de desmercaptanizacin y tratamiento de hidrocarburosHay muchos productos que requieren tratamiento para utilizarlos en mezclas de gasolina y de fuel: tal es el caso de las naftas trmicas obtenidas mediante ruptura de la viscosidad, coquizacin o craqueo trmico, y de las naftas y destilados de alto contenido de azufre procedentes de la destilacin del petrleo crudo.

Es posible que los productos de la destilacin, como el queroseno y otros destilados, contengan trazas de aromticos, y los naftenos y materiales base para aceites lubricantes, cera. Tales componentes se eliminan en fases de refino intermedias o justas antes de enviar los productos para su mezcla y almacenamiento, mediante procesos de refino, como la extraccin y el desparafinado de disolventes. Una serie de productos intermedios y acabados(los destilados intermedios, la gasolina, el queroseno, el combustible para aviones de reaccin y los gases sulfurosos) requieren secado y desmercaptanizacin.

El tratamiento se lleva a cabo en una fase intermedia del proceso de refino o justo antes de enviar los productos acabados para su mezcla y almacenamiento. El tratamiento elimina los contaminantes del petrleo, tales como compuestos orgnicos que contienen azufre, nitrgeno y oxgeno, metales disueltos, sales inorgnicas y sales solubles disueltas en agua emulsionada. Entre los materiales de tratamiento hay cidos, disolventes, lcalis y oxidantes y adsorbentes. Los tratamientos con cido se utilizan para mejorar el olor, color y otras propiedades de los materiales base para lubricantes, prevenir la corrosin y la contaminacin de los catalizadores, y mejorar la estabilidad de los producto. El cido sulfhdrico que se extrae del gas cido seco por medio de un absorbente (dietanolamina) se quema, se utiliza como combustible o se convierte en azufre. El tipo de tratamiento y de agentes utilizados depende de la carga de crudo, de los procesos intermedios y de las especificaciones del producto final.

Procesos de tratamiento con disolventes

La extraccin de disolventes separa los aromticos, naftenos e impurezas de las corrientes de productos mediante disolucin o precipitacin.

La extraccin de disolventes previene la corrosin, protege el catalizador en procesos subsiguientes y mejora los productos terminados eliminando hidrocarburos aromticos insaturados de los materiales base para grasas y lubricantes.

La carga se seca y se somete a un tratamiento continuo con disolvente a contracorriente. En uno de los procesos, se lava con un lquido en el que las sustancias que se eliminan son ms solubles que en el producto resultante. En otro proceso, se aaden disolventes seleccionados con los que las impurezas se precipitan y se separan del producto. El disolvente se separa de la corriente de producto por calentamiento, evaporacin o fraccionamiento, eliminndose a continuacin las trazas residuales del refinado mediante separacin al vapor o vaporizacin instantnea al vaco. Para separar los compuestos inorgnicos se utiliza la precipitacin elctrica. Despus se regenera el disolvente para emplearlo de nuevo en el proceso.Entre los productos qumicos normalmente utilizados en el proceso de extraccin estn una gran variedad de cidos, lcalis y disolventes, como fenol y furfural, as como oxidantes y adsorbentes.

En el proceso de adsorcin, materiales slidos altamente porosos recogen molculas de lquido en su superficie. La seleccin de procesos especficos y agentes qumicos depende de la naturaleza de la carga tratada, de los contaminantes y de los requisitos del producto acabado (vase la Figura 78.19).

El desparafinado de disolventes elimina la cera del destilado o de los materiales base residuales, y se aplica en cualquier fase de parafnicas se enfran mediante intercambiadores de calor y refrigeracin, y se aade disolvente para facilitar el crecimiento de cristales, que se eliminan mediante filtracin al vaco. El petrleo desparafinado y el disolvente se vaporizan instantneamente y se separan, y la cera pasa por un decantador de agua, un fraccionador de disolvente y una torre de destilacin instantnea (vase la Figura 78.20).

El desasfaltado de disolventes separa las fracciones de aceite pesado para producir aceite lubricante pesado, carga de craqueo cataltico y asfalto. La carga y el propano (o hexano) lquido se bombean a una torre de extraccin en mezclas y a temperaturas y presiones controladas con exactitud. La separacin tiene lugar en un contactor de disco giratorio, en funcin de las diferencias de solubilidad. Despus los productos se evaporan y se separan al vapor para recuperar el propano con el fin de reciclarlo.

El desasfaltado de disolventes elimina tambin de la carga compuestos de azufre y de nitrgeno, metales, residuos de carbono y parafinas (vase la Figura 78.21).

Procesos de hidrotratamientoEl hidrotratamiento se utiliza para eliminar alrededor del 90 % de los contaminantes, como nitrgeno, azufre, metales e hidrocarburos insaturados (olefinas), de las fracciones de petrleo lquidas, como la gasolina de destilacin directa. El hidrotratamiento es similar al hidrocraqueo en que tanto el hidrgeno como el catalizador se utilizan para enriquecer el contenido de hidrgeno de la carga de olefinas. En cambio, el grado de saturacin no es tan elevado como el que se consigue en el hidrocraqueo.Normalmente, el hidrotratamiento se realiza antes que otros procesos (como la reforma cataltica), para que el catalizador no se contamine con la carga de material no tratado. El hidrotratamiento se utiliza tambin antes del craqueo cataltico para reducir el azufre y mejorar el rendimiento de produccin, as como para mejorar las fracciones intermedias de petrleo destilado convirtindolas en queroseno, gasleo diesel y gasleos de calefaccin.

Los procesos de hidrotratamiento difieren en funcin de las cargas y los catalizadores. La hidrodesulfuracin elimina el azufre del queroseno, reduce los aromticos y las caractersticas que favorecen la formacin de gomas, y satura cualquier olefina.La hidroformacin es un proceso de deshidrogenacin que se utiliza para recuperar el exceso de hidrgeno y producir gasolina de alto ndice de octano. Los productos hidrotratados se mezclan o se utilizan como material de carga para la reforma cataltica.En la hidrodesulfuracin cataltica, la carga se desairea, se mezcla con hidrgeno, se precalienta y se hace pasar a alta presin por un reactor cataltico de lecho fijo. El hidrgeno se separa y recicla y el producto se estabiliza en una columna de destilacin primaria donde se eliminan los residuos ligeros.Durante este proceso, los compuestos de azufre y nitrgeno que hay en la carga se convierten en cido sulfhdrico (H2S) y amonaco (NH3). El cido sulfhdrico y el amonaco residuales se eliminan por separacin al vapor, mediante un separador combinado de alta y baja presin o por medio de un lavado con aminas que recupera el cido sulfhdrico en una corriente altamente concentrada, apta para conversin en azufre elemental (vanse las Figuras 78.22 y 78.23).

En el hidrotratamiento debe controlarse el cido sulfhdrico que contiene la carga para mantenerlo en un nivel mnimo con objeto de reducir la corrosin. A veces se forma cloruro de hidrgeno y se condensa en forma de cido clorhdrico en las secciones de baja temperatura de la unidad. En las unidades de alta presin y temperatura se forma bisulfuro amnico. En caso de fuga se produce exposicin a vapores de naftas aromticas que contienen benceno, a cido sulfhdrico o hidrgeno gaseoso, o a amonaco si se origina una fuga o derrame de agua amarga.Tambin puede haber fenol si se procesan cargas con alto punto de ebullicin.Un tiempo de contacto y/o una temperatura excesivos provocarn coquizacin en la unidad. Se han de tomar precauciones al descargar el catalizador coquizado de la unidad para prevenir incendios por sulfuro de hierro. El catalizador coquizado deber enfriarse hasta una temperatura inferior a 49 C antes de extraerlo, o vaciarse en recipientes inertizados con nitrgeno donde pueda enfriarse antes de su ulterior manipulacin. Para prevenir el envenenamiento del catalizador por arrastre de silicona en la carga del coquificador se emplean aditivos antiespumantes especiales.