INDUSTRIALIZACION DEL PETROLEO

Reforma catalítica

Objetivo

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

Aumenta el indice de octanos

composición química (fracción de nafta)

40 a 50 octanos

Cambia segun la fuente del crudo

Producto importante

Isobutano

Subproducto

Hidrogeno

Usos

hidrólisis en la refineria

Beneficio

Aumenta la vida ultil del catalizador

Desintegración catalítica

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

Produce olefinas ligeras

Propileno, butileno

Hidrolisis

Complemento de la desintegración catalitica

Productos

gasolina

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

mejorar su índice de octano

combustibles para aviones

Subproducto

isobutano

Pirrolísis

Se elabora en unidades de evaporación al vacio

Llamada

desintegración suave o fraccionamiento de viscosidad

Caracteristica

demasiado viscosa

Beneficio

Suele venderse como combustible

Procesamiento

Reduccion de la viscosidad

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

unidad de
coquificación térmica

Productos

gasolina

Coque

fabricación de electrodos

Producto

Brea

Se convierte en asfalto

Hidrotratamiento

Objetivo

purificar, limpiar y mejorar
la calidad de las materias primas

eliminar los compuestos de azufre nativos

Materia prima

hidrógeno y un catalizador

Producto

destilado ligero bajo de azufre

Desulfuración

Objetivo

producción de combustóleos
residuales bajos en azufre

Proceso

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

Producto

combustóleo reconstituido bajo en azufre

Concentracion de gas

Agrupa productos gaseosos de varias unidades procesadoras

Objetivo

formar C3/C4 materia prima para la alquilación

C2 más ligero

Alquilacion

Proceso

combinación química de isobutano con propileno o butilenos o ambos.

Se realiza con ácido fluorhídrico o sulfúrico

Producto

gasolina parafínica de alta calidad

índice de octano de 93 a 95

Subproducto

propano, n-butano

Horno (calentador)

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

Consecuencia

pérdida de producto

ensuciamiento del equipo

taponamiento de los tubos en el horno

Reducir la formacion del coque

temperaturas de 730 o
850°F

Consideraciones de la destilacion al vacio

temperatura de ebullición desciende al decrecer la presión

zona de alimentación de la
columna 25 a 40 mmHg

Opera a presiones absolutas

el residuo de la destilación atmosférica se destilan bajo
vacío

diámetro mayor que las columnas a presión atmosférica

40 pies

Proceso

presión de 25 mm Hg en la zona de alimentación

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

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

Subtopic

Reduccion en los costos de operación

Utilizacion de presión efectiva en la zona de alimentacion

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

Objetivo

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

Reacciones

1. Eliminación del azufre

formar H2S

2. Eliminación del nitrógeno

formar amoniaco

3.Eliminación de diolefínas

formar parafinas y naftenos

4. Hidrogenación de compuestos no aromáticos

formar naftenos

5. Hidrogenación de compuestos aromáticos policíclicos

formar anillo aromático y saturacion de la misma

6. Eliminación de oxígeno

formar H2O

7. Descomposición y eliminación de compuestos organometálicos,

arsénico de naftas, retenidas en el catalizador.

Aplicaciones

pretratamiento de nafta para unidades de reforma catalítica

desulfuración de combustibles destilados

mejoramiento de la calidad de quemado de los combustibles

queroseno

mejoramiento de color, olor y estabilidad de diversos combustibles

mejoramiento de la calidad de los aceites lubricantes

purificación de
subproductos aromáticos ligeros

reducción del
contenido de azufre de combustóleos residuales

Componentes del proceso

calentadores

equipo de intercambio de calor

reactor de lecho fijo

Opera a presioes de 100 a 3000 psig

sección separadora de gas y liquido

sistema de
reciclaje de hidrógeno

separador o estabilizador del producto líquido

Objetivo

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

Convertir combustibles de alta calidad

producir compuestos aromáticos

benceno y tolueno a partir de nafta

componentes

reactores cataliticos en lechos fijos

calentadores

proporcionar el calor de reacción

sistema enfriador del producto

sistema de reciclaje

Hidrogeno y gas

estabilizador

separar hidrocarburos

Catalizador

Coloca a tres o más recipientes separados del reactor adiabático

Producto

Alto en hidrógeno

líquido receptor

producto refinado para agregar a la gasolina

C4

Gas dentro de la
refinería

Objetivo

fabricar olefinas C3
y C4 e isobutano

descomposición de destilados
pesados

mecanismo del ion carbonio

Produccion de Gasolina

alto índice de octano

Produccion de aceite de ciclo

destilado que proviene después que la gasolina

Caracteristicas

Esta dentro del intervalo de ebullición de
la materia prima

Formado por compuestos aromaticos

Utilizable como aceite de calentamiento

Aplicable para fabricación de negro de humo

Catalizadores

naturaleza cristalina

catalizadores zeolíticos

compuestos amorfos de sílice y alúmina o de arcillas

Beneficio

repone ante pérdidas

económico

Alta selectividad

Caracteristica

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

Componente

reactor

regenerador

fraccionador principal

ventilador

separador

equipo de recuperación de catalizador

centrífugas en el interior de reactor

tanque de sedimentación de
suspensiones

precipitador electrostático

unidad recuperadora de gas

Fundamento

desintegración para reducir la viscosidad de combustóleos pesados

Producto

libres de oxigeno

cantidades casi iguales de CO y CO2

bajo contenido de H2 en el
catalizador

Principio

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

rompimiento de enlaces carbono-carbono

1. Coquizacion retardada

Objetivo

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

convertir fracciones residuales en

gas

Gasolina

mejorar su índice de octano

Destilados

Coque

combustible para generación de vapor

Importante

Los destilados pesados son materias
primas para desintegración catalítica

Tecnicas

técnica de coquificación fluida continua

proceso semicontinuo cíclico

coquificación a baja presión

Unidades de proceso

Horno

Tambores de coque

Fraccionador

minimizacion del rendimiento de coque

presiones en el tambor relativamente
bajas

10 a 70 psig

variación en el rendimiento de los productos

reducir la viscosidad de residuos pesado

por pirólisis suave

Unidad de destilación fraccionada

Separar los componentes del petroleo crudo a diferentes puntos de ebullición

Destilación a presión atmosférica

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

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

Fraccion ligera

C5,C6

Gasolina Ligera

Contiene mercaptanos

Siguen tratamiento para aumentar su olor previo
del envío al depósito

Bajo indice de octanos (Grado antidetonante)

Idice de
octano sin plomo

Bajo 70

índice para depósito de gasolina de la refinería

Aprox. 89

Aumento del indice de octanos

Adiciones de alquilos de
plomo

Isomerización

C4

Fracción de nafta

Temperatura de ebullición: 200-400 °F

Destilado ligero

Temperatura de ebullición: 400-500 °F

Evaporación al vacío (flasheo)

Presion de operacion cercana a 50 mmHg

Gasóleo pesado

Temperatura de ebullición: 650-1050 °F

Brea residual

No destilable

Evitar la corrosion del equipo

Unidad de desalado

Disminuye el contenido
de sal inorgánica de los crudos

No hay refinerias iguales

Refineria

Ejecuta diversas operaciones para la obtencion de combustibles

Unidades de procesamiento de petroleo

1.Destilación del crudo

2. Reforma catalítica

3. Desintegración catalítica

4. Hidrólisis catalítica

5. Alquilación

6. Pirólisis

7. Hidrotratamiento

8. Concentración de gas

Procesos auxiliares

Unidades de purificación

Gases producidos

Liquidos

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

Estaciones de energía eléctrica

Instalaciones
generadoras de vapor

Lugares de almacenamiento del petróleo crudo y productos

Objetivo

Disminuye el contenido de azufre en el combustible

reduce el número ácido causado por ácidos nafténicos

Reacciones quimicas

Tratamiento con 1-hidróxido de Sodio

Extracción de ácidos naflénicos

R- COOH + NaOH = R-COONa + H20

Extracción de ácido sulfhídrico

RaS + 2NaOH = 2 H20 + Na2S

Extracción de mercaptanos

R-SH + NaOH = R-SNa + H20

Tratamiento Merox

Oxidación de mercaptanos

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

Proceso

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

solución de 3 a lO °Bé de NaOH

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

lecho de carbón impregnado con catalizador

reactor pasa a un tanque separador

fase inorgánica contiene sales de ácidos
nafténicos

regeneración de sosa

fase Jet pasa por la columna de lavado con agua

Pasa por un filtro de sal

eliminación de humedad

Finalmente pasa por un filtro de arcilla

Producto

presiones totales de entre 800 y 2 500 psig

Productos

C5A’C6

fracción C7 + nafta

destilados más pesados que la gasolina

No aromaticos

Materia prima

Querosene

Unidades de procesamiento

calentador

reactor

compresor

separador

desbutanizador

columna desdobladora

Proceso

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

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

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

Proporciones relativas

cambiando las condiciones de operación

dependiendo del catalizador elegido

Aplicaiones

Nafta

Propano y butano (gas licuado de petróleo)

Gasolina

Queroseno

combustible para aviones

Destilados

Diesel de destilación directa

Gasolina

Destilado para coquificador

Gasolina

Gasóleo pesado para coquificador

Gasolina

destilados

Residuo

Gasolina, combustible para aviones

Definicion

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

Objetivo

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

Mejorar el indice de octanaje

Catalizador

cloruro de aluminio en una base de tricloruro de antimonio fundido

intervalo general de 200 a 300 °F

minimizar la formación de depósitos carbonáceos

metales nobles

utilizan en reactores de lecho fijo

vida útil de
varios años

Unidades de reaccion

desisopentanizador

reactor

secador

estabilizador

despentanizador

desisohexanizador

Objetivo

producir un componente de la mezcla de gasolina

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

alto índice antidetonante

buena estabilidad

Reacciones

temperaturas iguales o inferiores

mantener la materia prima y mezcla de reacción en fase líquida

Materia prima

mezclas de butilenos y propilenos

Producto

alquilato

mezcla de isoparafinas

pentanos a decanos o parafinas con mayor número de carbonos

Importante

índices de octano* de entre 90 y 95 baja sensibilidad

productos de alquilación como fracciones de alta calidad

MON es sólo ligeramente menor que el RON

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