Procesos de Refinación

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DESALINIZACIÓN Conceptualización. Elimina las sales e impurezas que tienen los petróleos crudos. Características Principales Los sólidos en suspensión y las sales disueltas en muy pequeñas gotas de agua, dispersas en el seno del petróleo son extraídas en los desaladores. Tres métodos usuales de desalinización del petróleo crudo son la desalinización química, la separación electrostática y el filtrado. Variables Esenciales Temperatura del Crudo. % de Agua al Crudo. % de Químicos. Variables Eléctricas (V y A).

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DESALINIZACIN

Conceptualizacin.Elimina las sales e impurezas que tienen los petrleos crudos. Caractersticas PrincipalesLos slidos en suspensin y las sales disueltas en muy pequeas gotas de agua, dispersas en el seno del petrleo son extradas en los desaladores.

Tres mtodos usuales de desalinizacin del petrleo crudo son la desalinizacin qumica, la separacin electrosttica y el filtrado.Variables EsencialesTemperatura del Crudo.% de Agua al Crudo.% de Qumicos.Variables Elctricas (V y A).

DESTILACIN ATMOSFRICAConceptualizacinSe utiliza para extraer los hidrocarburos presentes de forma natural en el crudo, sin afectar a la estructura molecular de los componentes.Caractersticas PrincipalesSe hace un precalentamiento y los vapores van a una torre fraccionadora donde por su arreglo interno se van recolectando los hidrocarburos en ligeros, medianos y pesados.

La Torre fraccionadora est a presin atmosfrica.Variables EsencialesTemperatura del Crudo.Presin en la fraccionadora.

DESTILACIN AL VACOConceptualizacinBsicamente tiene el mismo proceso de la Destilacin Atmosfrica con la diferencia que la torre fraccionadora se mantiene a una presin absoluta de 20 mm Hg Aprox.Caractersticas PrincipalesLos arreglos internos de ls torres de vaco son diferentes.

Se emplean torres de mayor dimetro para reducir las velocidades.

La Torre fraccionadora est a presin de vaco (20 mm Hg).Variables EsencialesTemperatura del Crudo.Presin en la fraccionadora.

SEPARACIN DE GASConceptualizacin y Caractersticas PrincipalesEn las refineras hay muchas otras torres de destilacin ms pequeas, denominadas columnas, diseadas para separar productos especficos y exclusivos, todas las cuales trabajan segn los mismos principios que las torres atmosfricas. Por ejemplo, un despropanizador es una columna pequea diseada para separar el propano del isobutano y otros componentes ms pesados. Para separar el etilbenceno y el xileno se utiliza otra columna ms grande. Una torres pequeas de burbujeo, llamadas torresrectificadoras, utilizan vapor para eliminar vestigios de productos ligeros (gasolina) de corrientes de productos ms pesados.Caractersticas PrincipalesLos arreglos internos de ls torres de vaco son diferentes.

Se emplean torres de mayor dimetro para reducir las velocidades.

La Torre fraccionadora est a presin de vaco (20 mm Hg).Variables EsencialesTemperatura del Crudo.Presin en la fraccionadora.

RUPTURA DE LA VISCOSIDADConceptualizacinRebaja el punto de goteo de los residuos parafnicos y reduce bastante la viscosidad de la carga sin afectar a su lmite de ebullicin.Caractersticas PrincipalesEl residuo de la torre de destilacin se descompone suavemente en un calentador a la presin atmosfrica.

Despus se enfra con gasleo refrigerante para controlar el exceso de craqueo y se destila por expansin instantnea en una torre de destilacin. Variables EsencialesTemperatura del Hidrocarburo.

Presin en el calentador.

COQUIZACINConceptualizacinForma de craqueo trmico utilizada para obtener gasolina de destilacin directa (nafta de coquificador) y diversas fracciones de destilacin intermedia, que se utilizan como materiales para craqueo cataltico.Caractersticas PrincipalesPor este proceso, el hidrgeno de la molcula de hidrocarburo se reduce de forma tan completa, que el residuo es una forma de carbono casi puro, denominado coque.

Los dos procesos de coquizacin ms comunes son la retardada y la continuaVariables EsencialesTemperatura del Hidrocarburo.

Presin en la cmara.

CRAQUEO CATALTICOConceptualizacinDescompone los hidrocarburos complejos enmolculas ms simples para aumentar la calidad y cantidad de otros productos ms ligeros y valiosos para este fin y reducir la cantidad de residuos.Caractersticas PrincipalesEn todo proceso de craqueo cataltico hay tres funcionesbsicas: Reaccin, Regeneracin y Fraccionamiento.

Los tres tipos bsicos de procesos de craqueo cataltico son los siguientes:craqueo cataltico de lquidos (CCL); craqueo cataltico de lecho mvil y craqueo cataltico termofor (CCT).Variables EsencialesTemperatura del Hidrocarburo.

Tipo de Catalizador.

HIDROCRAQUEOConceptualizacincombina el craqueo cataltico y la hidrogenacin, y por medio del cual las fracciones de destilado se descomponen en presencia de hidrgeno y catalizadores especiales dando lugar a productos de ms valor.Caractersticas PrincipalesEn el proceso, la carga de productos aromticos pesados se convierte en productos ms ligeros, a muy altas presiones y temperaturas bastante elevadas.

Cuando la carga tiene un alto contenido parafnico, el hidrgeno impide la formacin de HAP, reduce la formacin de alquitrn y previene la acumulacin de coque en el catalizador. Variables EsencialesTemperaturaPresin.Hidrgeno.

POLIMERIZACINConceptualizacincombina dos o ms molculas orgnicas insaturadas (olefinas) para formar una sola, ms pesada, con los mismos elementos y en la mismaproporcin que en la molcula original.Caractersticas PrincipalesConvierte las olefinas gaseosas, como el etileno, el propileno y el butileno convertidos por unidades de craqueo trmico y de lquidos, en molculas mspesadas y complejas, de mayor ndice de octano, como la nafta y las cargas petroqumicas.La carga de olefinas se hace pasar sobre un catalizador fosforoso, donde tiene lugar una reaccin polimrica exotrmica.Variables EsencialesTemperaturaPresin.Tipo de Catalizador.

ALQUILACINConceptualizacincombina las molculas de las olefinas producidasen el craqueo cataltico con las de isoparafinas para aumentar el volumen y octanaje de las mezclas de gasolina.Caractersticas PrincipalesLas olefinas reaccionancon las isoparafinas en presencia de un catalizador muy activo, por lo general cido sulfrico o cido fluorhdrico para crear una molcula parafnica decadena ramificada larga, denominada alquilato (isooctano), con cualidades antidetonantes. Despus, el alquilato se separa y se fracciona. En la Alquilacin del Acido Fluorhdrico existen dos mtodos: Phillips y UOPVariables EsencialesTemperaturaPresin.Tipo de Catalizador.

REFORMA CATALTICAConceptualizacinConvierten las naftas pesadas de bajo octanaje en hidrocarburos aromticos para cargas petroqumicasy componentes de gasolina de alto ndice de octano, mediante reorganizacinMolecular o deshidrogenacin.Caractersticas PrincipalesDependiendo de la carga y de los catalizadores, se producen reformados con concentraciones muy altas de tolueno, benceno, xileno y otros aromticos tiles para la mezcla de gasolinas y el procesado petroqumico. El hidrgeno, un subproducto importante, se separa del reformado para reciclarlo y utilizarlo en otros procesos. utilizado y la velocidad de reciclaje del hidrgeno.Variables EsencialesTemperaturaPresin.Tipo de Catalizador.|

ISOMERIZACINConceptualizacinconvierte el n-butano, n-pentano y n-hexano ensus respectivas isoparafinas.Caractersticas PrincipalesAlgunos de los componentes parafnicos normales de cadena recta de la nafta ligera de destilacin directa se convierten en ismeros de cadena ramificada y alto octanaje reorganizando los enlaces entre tomos, sin cambiar el nmero o la clase de tomos. La isomerizacin slo convierte parafinas normales en isoparafinas. La isomerizacin utiliza un catalizador distinto al de la reforma cataltica.Los dos procesos de isomerizacin claramente diferenciados son el de butano (C4) y el de pentano/hexano. (C5/C6)..Variables EsencialesTemperaturaPresin.Tipo de Catalizador.|

PRODUCCIN DE HIDRGENOConceptualizacinSi no se produce suficiente hidrgeno ser necesario fabricar hidrgeno adicional.Caractersticas Principaleslos gases desulfurados semezclan con vapor sobrecalentado y se reforman en tubos que contienen un catalizador de base nquel. El gas reformado, compuesto de vapor, hidrgeno, monxido de carbono y dixido de carbono, se enfra y se hace pasar por convertidores en los que el monxido de carbono reacciona con el vapor y forma hidrgeno y dixido de carbono. El dixido de carbono se lava con disoluciones de aminas y se ventila a la atmsfera cuando las soluciones se reactivan mediante calentamiento. Variables EsencialesTemperaturaPresin.Catalizador de base Niquel

EXTRACCIN DE DISOLVENTEConceptualizacinsepara los aromticos, naftenos e impurezas de las corrientes de productos mediante disolucin o precipitacin.Caractersticas PrincipalesLa 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. Para separar los compuestos inorgnicos se utiliza la precipitacin elctrica. Despus se regenera el disolvente paraemplearlo de nuevo en el proceso.Variables EsencialesTemperatura, Presin.Disolvente.

DESPARAFINADO DE DISOLVENTEConceptualizacinElimina la cera del destilado o de los materiales base residuales, y se aplica en cualquier fase del proceso de refino.Caractersticas Principaleslas cargas parafnicas se enfran mediante intercambiadores de calor yrefrigeracin, 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 instantneaVariables EsencialesTemperatura, Presin.Disolvente.

DESASFALTADO DE DISOLVENTEConceptualizacinsepara las fracciones de aceite pesado para producir aceite lubricante pesado, carga de craqueo cataltico y asfalto.Caractersticas PrincipalesLa 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 seseparan al vapor para recuperar el propano con el fin de reciclarlo. El desasfaltado de disolventes elimina tambin de la cargacompuestos de azufre y de nitrgeno, metales, residuos de carbono y parafinasVariables EsencialesTemperatura, Presin.Disolvente.

HIDROTRATAMIENTOConceptualizacineliminar 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.Caractersticas PrincipalesEl hidrotratamiento es similar al hidrocraqueo en que tanto el hidrgeno como el catalizador se utilizan para enriquecer el contenido dehidrgeno 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.

Variables EsencialesTemperatura, Presin.Hidrgeno.

HIDRODESULFURACINConceptualizacinla carga se desairea, se mezcla con hidrgeno, se precalienta y se hace pasar a alta presin por un reactor cataltico de lecho fijoCaractersticas Principaleslos 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 altamenteconcentrada, apta para conversin en azufre elementalVariables EsencialesTemperatura, Presin.Hidrgeno.

DESMERCAPTANIZACIN Y TRATAMIENTO GASOLINAConceptualizacinSe tratan los compuestos de azufre para mejorar el color, el olor y la estabilidad a laoxidacin, y se reducen las concentraciones de dixido de carbono en la gasolina.Caractersticas PrincipalesAlgunos mercaptanos se eliminan poniendo el producto en contacto con compuestos qumicos hidrosolubles (por ejemplo, cido sulfrico) que reaccionan con los mercaptanos. Para convertir los mercaptanos en disulfuros ms aceptables se utiliza lquido custico (hidrxido sdico), compuestos de aminas (dietanolamina) o desmercaptanizacin con catalizador de lecho fijo.Variables EsencialesTemperatura, Presin, Oxgeno.Liquidos casticos.

DESMERCAPTANIZACIN Y TRATAMIENTO KEROSENEConceptualizacinSe tratan los compuestos de azufre para mejorar el color, el olor y la estabilidad a laoxidacin, y se reducen las concentraciones de dixido de carbono en la gasolina.Caractersticas PrincipalesAlgunos mercaptanos se eliminan poniendo el producto en contacto con compuestos qumicos hidrosolubles (por ejemplo, cido sulfrico) que reaccionan con los mercaptanos. Para convertir los mercaptanos en disulfuros ms aceptables se utiliza lquido custico (hidrxido sdico), compuestos de aminas (dietanolamina) o desmercaptanizacin con catalizador de lecho fijo.Variables EsencialesTemperatura, Presin, Oxgeno.Liquidos casticos.

PLANTA DE GAS SATURADO E INSATURADOConceptualizacinExtraen los butanos y butenos para utilizarlos como carga de alquilacin, los componentes pesados se envan a la mezcla de gasolinas, se recupera el propano para GPL y se extrae el propileno para usarlo en productos petroqumicos.Caractersticas PrincipalesLas Plantas de gas saturado separan los componentes de los gases de la refinera, como butanos para alquilacin, pentanos para mezcla de gasolinas, gases de petrleo licuados para usarlos como combustible y etano para productos petroqumicos. Las plantas de gas insaturado recuperan hidrocarburos ligeros de las corrientes de gas hmedo procedentes de las unidades de craqueo cataltico y los acumuladores superiores de los coquizadores retardados o los receptores de fraccionamiento.

MEZCLA DE GASOLINA, COMBUSTIBLE DE DESTILACIN YMATERIAL BASE PARA LUBRICANTESConceptualizacinLos productos se mezclan dentro del proceso por medio de un sistema de distribuidores, o bien fuera del proceso en tanques y recipientes.Caractersticas PrincipalesLas gasolinas son mezclas de reformados, alquilatos, gasolina de destilacin directa, gasolinas de craqueo trmico y cataltico, gasolina de coquificador, butano y aditivos apropiados.El fuel y el gasleo diesel son mezclas de destilados y aceites reciclados, y el combustible para aviones de reaccin puede ser un producto de destilacin directa o estar mezclado con nafta.Los aceites lubricantes son mezclas de materiales baserefinados. El asfalto es una mezcla de distintos materiales residuales, segn el uso a que se destine.

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESConceptualizacinLas aguas residuales de las refineras comprenden el vapor condensado, el agua de separacin, disoluciones custicas agotadas, descarga procedente de la purga de torres de refrigeracin y calderas, agua de lavado, agua de neutralizacin de residuos cidos y alcalinos, y otras aguas relacionadas con losprocesos.Caractersticas PrincipalesNormalmente, las aguas residuales contienen hidrocarburos, materiales disueltos, slidos en suspensin, fenoles, amonaco, sulfuros y otros compuestos. El tratamiento de aguas residuales se aplica al agua de proceso, al agua de derrames y a las aguas cloacales antes de su descarga.

Variables EsencialesControl de la calidad del agua en cada proceso en particularEntradas: Aguas con trazas de hidrocarburos y qumicos.Salidas: Agua de disposicin sanitaria, agua tratada para ser reutilizada.