INDUSTRIALIZACION DEL PETROLEO

Mais informações

Operaciones de separación

por COMITE INVESTIGACIÓN INDUSTRIAL

ECONOMIA DE LOS CONTINENTES

por ximena merida

ORIGEN DEL PETRÓLEO

por Leonardo Alberto

energías convencionales y no convencionales

por Elizabeth Loli Ortiz

INDUSTRIALIZACION DEL PETROLEO

7. Alquilacion

MON es sólo ligeramente menor que el RON

3 ml de tetraetilo de plomo por galón, el MON excede al RON

productos de alquilación como fracciones de alta calidad

índices de octano* de entre 90 y 95 baja sensibilidad

alquilato

pentanos a decanos o parafinas con mayor número de carbonos

mezcla de isoparafinas

mezclas de butilenos y propilenos

mantener la materia prima y mezcla de reacción en fase líquida

temperaturas iguales o inferiores

combinar químicamente isobutano con propileno, butilenos, amilenos para formar una mezcla de parafinas

buena estabilidad

alto índice antidetonante

producir un componente de la mezcla de gasolina

8.Isomerizacion

Unidades de reaccion

desisohexanizador

despentanizador

secador

desisopentanizador

metales nobles

vida útil de varios años

utilizan en reactores de lecho fijo

minimizar la formación de depósitos carbonáceos

intervalo general de 200 a 300 °F

cloruro de aluminio en una base de tricloruro de antimonio fundido

Mejorar el indice de octanaje

cambiar la configuración estructural de las parafinas C4 (n-butano) a isobutano necesario para la alquilación de olefinas

Definicion

reajuste de la configuración estructural de una molécula sin cambiar su peso molecular

9. Hidrolisis

Aplicaiones

Residuo

Gasolina, combustible para aviones

Gasóleo pesado para coquificador

destilados

Destilado para coquificador

Diesel de destilación directa

Queroseno

combustible para aviones

Nafta

Propano y butano (gas licuado de petróleo)

Proporciones relativas

dependiendo del catalizador elegido

cambiando las condiciones de operación

el separador contiene en solución algo de hidrógeno, así como sulfuro de hidrógeno y amoniaco

se llevan a un tambor, en el cual se separa el hidrógeno de reciclaje

Los hidrocarburos, que son desintegrados en un reactor de lecho fijo

Unidades de procesamiento

columna desdobladora

desbutanizador

compresor

calentador

Querosene

destilados más pesados que la gasolina

No aromaticos

fracción C7 + nafta

C5A’C6

presiones totales de entre 800 y 2 500 psig

10. Tratamiento Merox para el JET A-I

Finalmente pasa por un filtro de arcilla

Pasa por un filtro de sal

eliminación de humedad

reactor pasa a un tanque separador

fase Jet pasa por la columna de lavado con agua

fase inorgánica contiene sales de ácidos nafténicos

regeneración de sosa

la corriente de Jet es precalentada y añadido aire para el ingreso al reactor catalítico

lecho de carbón impregnado con catalizador

Empiezan cuando la corriente Jet A- 1 crudo pasa por una columna en contracorriente

solución de 3 a lO °Bé de NaOH

Reacciones quimicas

Tratamiento Merox

Oxidación de mercaptanos

4R-SNa + 1 02 + 2 H20 = 2R-SS-R + 4NaOH

Tratamiento con 1-hidróxido de Sodio

Extracción de mercaptanos

R-SH + NaOH = R-SNa + H20

Extracción de ácido sulfhídrico

RaS + 2NaOH = 2 H20 + Na2S

Extracción de ácidos naflénicos

R- COOH + NaOH = R-COONa + H20

reduce el número ácido causado por ácidos nafténicos

Disminuye el contenido de azufre en el combustible

1. Generalidades

Refineria

Procesos auxiliares

Lugares de almacenamiento del petróleo crudo y productos

Instalaciones generadoras de vapor

Estaciones de energía eléctrica

Unidades de purificación

unidades de recuperacion el sulfuro de hidrógeno del gas producido y convertirlo en azufre elemental

Liquidos

Gases producidos

Unidades de procesamiento de petroleo

8. Concentración de gas

7. Hidrotratamiento

6. Pirólisis

5. Alquilación

4. Hidrólisis catalítica

3. Desintegración catalítica

2. Reforma catalítica

1.Destilación del crudo

Ejecuta diversas operaciones para la obtencion de combustibles

No hay refinerias iguales

1.1 Destilacion de crudo

Unidad de destilación fraccionada

Evitar la corrosion del equipo

Unidad de desalado

Disminuye el contenido de sal inorgánica de los crudos

Evaporación al vacío (flasheo)

Gasóleo pesado

Brea residual

No destilable

Temperatura de ebullición: 650-1050 °F

Presion de operacion cercana a 50 mmHg

Destilación a presión atmosférica

Destilado ligero

Temperatura de ebullición: 400-500 °F

Fracción de nafta

Temperatura de ebullición: 200-400 °F

Fraccion ligera

C5,C6

Gasolina Ligera

Aumento del indice de octanos

Isomerización

Adiciones de alquilos de plomo

Bajo indice de octanos (Grado antidetonante)

índice para depósito de gasolina de la refinería

Aprox. 89

Idice de octano sin plomo

Bajo 70

Contiene mercaptanos

Siguen tratamiento para aumentar su olor previo del envío al depósito

Contiene “platos” en los cuales los vapores de hidrocarburos ascienden

Los hidrocarburos mas livianos ascienden (mas volatiles) y los pesados quedan en el fondo (menos volatiles)

Separar los componentes del petroleo crudo a diferentes puntos de ebullición

6. Craqueo catalitico

1. Coquizacion retardada

minimizacion del rendimiento de coque

reducir la viscosidad de residuos pesado

por pirólisis suave

variación en el rendimiento de los productos

presiones en el tambor relativamente bajas

10 a 70 psig

Unidades de proceso

Fraccionador

Tambores de coque

Horno

Tecnicas

proceso semicontinuo cíclico

coquificación a baja presión

técnica de coquificación fluida continua

Importante

Los destilados pesados son materias primas para desintegración catalítica

convertir fracciones residuales en

combustible para generación de vapor

Destilados

Gasolina

gas

maximizar el rendimiento de destilados y minimizar el de gas, gasolina y coque

Principio

rompimiento de enlaces carbono-carbono

Reduccion de tamaño en dos o más fragmentos más pequeños de una molecula

5. Craqueo catalitico

bajo contenido de H2 en el catalizador

cantidades casi iguales de CO y CO2

libres de oxigeno

Fundamento

desintegración para reducir la viscosidad de combustóleos pesados

Componente

unidad recuperadora de gas

equipo de recuperación de catalizador

precipitador electrostático

tanque de sedimentación de suspensiones

centrífugas en el interior de reactor

separador

ventilador

fraccionador principal

regenerador

reactor

Catalizadores

tamaño promedio de las partículas de 60 m de diámetro; 10% nominal en peso y otro 10% mayor de 105 atm.

naturaleza cristalina

catalizadores zeolíticos

Alta selectividad

económico

repone ante pérdidas

compuestos amorfos de sílice y alúmina o de arcillas

Produccion de aceite de ciclo

Caracteristicas

Aplicable para fabricación de negro de humo

Utilizable como aceite de calentamiento

Formado por compuestos aromaticos

Esta dentro del intervalo de ebullición de la materia prima

destilado que proviene después que la gasolina

Produccion de Gasolina

alto índice de octano

fabricar olefinas C3 y C4 e isobutano

mecanismo del ion carbonio

descomposición de destilados pesados

4. Reformacion catalitica

C4

Gas dentro de la refinería

líquido receptor

producto refinado para agregar a la gasolina

Alto en hidrógeno

Catalizador

Coloca a tres o más recipientes separados del reactor adiabático

componentes

estabilizador

separar hidrocarburos

sistema de reciclaje

Hidrogeno y gas

sistema enfriador del producto

proporcionar el calor de reacción

reactores cataliticos en lechos fijos

producir compuestos aromáticos

benceno y tolueno a partir de nafta

Convertir combustibles de alta calidad

Ajustar la estructura molecular,para mejorar naftas con características antidetonantes deficientes

3. Hidrotratamiento

Componentes del proceso

separador o estabilizador del producto líquido

sistema de reciclaje de hidrógeno

sección separadora de gas y liquido

reactor de lecho fijo

Opera a presioes de 100 a 3000 psig

calentadores

equipo de intercambio de calor

Aplicaciones

reducción del contenido de azufre de combustóleos residuales

purificación de subproductos aromáticos ligeros

mejoramiento de la calidad de los aceites lubricantes

mejoramiento de color, olor y estabilidad de diversos combustibles

mejoramiento de la calidad de quemado de los combustibles

queroseno

desulfuración de combustibles destilados

pretratamiento de nafta para unidades de reforma catalítica

Reacciones

7. Descomposición y eliminación de compuestos organometálicos,

arsénico de naftas, retenidas en el catalizador.

6. Eliminación de oxígeno

formar H2O

5. Hidrogenación de compuestos aromáticos policíclicos

formar anillo aromático y saturacion de la misma

4. Hidrogenación de compuestos no aromáticos

formar naftenos

3.Eliminación de diolefínas

formar parafinas y naftenos

2. Eliminación del nitrógeno

formar amoniaco

1. Eliminación del azufre

formar H2S

Desechar del sistema una o más sustancias no deseadas incluidas en la materia prima

2. Destilacion al vacio

Reduccion en los costos de operación

minimizar la pérdida de carga entre el vacío y la zona de flash

Utilizacion de presión efectiva en la zona de alimentacion

Consideraciones de la destilacion al vacio

Subtopic

Suministrar agua fría a los condensadores para obtener una presión absoluta menor

primera etapa condensa el vapor y se comprime los gases .no condensables, en la segunda y tercera etapas se eliminan los gases no condensables

presión de 25 mm Hg en la zona de alimentación

diámetro mayor que las columnas a presión atmosférica

40 pies

el residuo de la destilación atmosférica se destilan bajo vacío

Opera a presiones absolutas

zona de alimentación de la columna 25 a 40 mmHg

temperatura de ebullición desciende al decrecer la presión

Horno (calentador)

Temperaturas de salida del horno tan altas que dan lugar al craqueo térmico

Reducir la formacion del coque

temperaturas de 730 o 850°F

Consecuencia

taponamiento de los tubos en el horno

ensuciamiento del equipo

pérdida de producto

1.2 Procesos de transformacion quimica

Alquilacion

propano, n-butano

gasolina parafínica de alta calidad

índice de octano de 93 a 95

Se realiza con ácido fluorhídrico o sulfúrico

combinación química de isobutano con propileno o butilenos o ambos.

Concentracion de gas

C2 más ligero

formar C3/C4 materia prima para la alquilación

Agrupa productos gaseosos de varias unidades procesadoras

Desulfuración

combustóleo reconstituido bajo en azufre

Proceso

crudos reducidos con contenidos altos de azufre para bajarse a niveles del del 1 % por evaporación al vacío

producción de combustóleos residuales bajos en azufre

Hidrotratamiento

destilado ligero bajo de azufre

Materia prima

hidrógeno y un catalizador

purificar, limpiar y mejorar la calidad de las materias primas

eliminar los compuestos de azufre nativos

Pirrolísis

Producto

Brea

Se convierte en asfalto

Procesamiento

unidad de coquificación térmica

Coque

fabricación de electrodos

Reduccion de la viscosidad

Incorporar la brea con aceite de ciclo catalítico para producir un combustóleo residual comercial

Caracteristica

demasiado viscosa

Suele venderse como combustible

Llamada

desintegración suave o fraccionamiento de viscosidad

Se elabora en unidades de evaporación al vacio

Hidrolisis

isobutano

Productos

combustibles para aviones

gasolina

la fracción C5/C6 se adiciona la mezcla en el depósito de gasolina

mejorar su índice de octano

Complemento de la desintegración catalitica

Desintegración catalítica

Produce olefinas ligeras

Propileno, butileno

Transforma a gasolina las fracciones que poseen intervalos de ebullición mayores a la gasolina

Reforma catalítica

Beneficio

Aumenta la vida ultil del catalizador

composición química (fracción de nafta)

Subproducto

Hidrogeno

Usos

hidrólisis en la refineria

Producto importante

Isobutano

40 a 50 octanos

Cambia segun la fuente del crudo

Objetivo

Convertir la nafta en un elemento adecuado para ser mezclado con volúmenes acabados de gasolina

Aumenta el indice de octanos