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El petróleo y sus productos
Ing. Esp. Edgar Loaiza Soto MSc.
Unidad I
El petróleo se denomina
combustible fósil porque se
forma a partir de cuerpos de
organismos antiguos
Sin embargo solo una pequeña
fracción (si es que hay alguna)
de las moléculas en el petróleo
crudo son de dinosaurios
Cuando estas criaturas
morían, sus restos se
acumulaban en el fondo de
antiguos lagos o mares, junto
con arena y otros sedimentos
Con el tiempo, una combinación
de presión, calor y acción
bacteriana transformó los
depósitos en roca sedimentaria
La materia orgánica incorporada
se transformaba en productos
químicos más simples, como
hidrocarburos, agua, dióxido de
carbono, sulfuro de hidrógeno y
otros
Los productos químicos no
siempre se quedaron. Si la
roca circundante fuera
porosa, los líquidos y los
gases podrían migrar, ya sea
hacia la superficie o hacia un
depósito que estaba cubierto
por una roca impermeable o
una cúpula de sal.
Hoy en día, cuando los
geólogos petroleros buscan
petróleo, en realidad buscan
estructuras que puedan ser
trampas para
hidrocarburos líquidos
Origen del Petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 2
El crudo es una mezcla muy
compleja de hidrocarburos de
diferente tamaño y fase
Los componentes no son
separables fácilmente desde el
punto de vista químico.
Al separarlos se obtienen en
grupos, denominados productos
del petróleo e incorporados a
fracciones de destilación.
Pueden ser modificados
estructuralmente mediante otros
procesos físicos y químicos que
permiten su transformación en
productos intermedios y/o finales
Un problema adicional en la
separación de los componentes es
que ellos craquean a temperaturas
por encima de los 380 °C, dando
lugar a moléculas de menor tamaño.
Los procesos de separación física,
como la destilación, deben ser
operados a temperaturas máximas
de aproximadamente 370 °C
Características del Petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 3
01 02 03 05
04
1850 1855 1857 1859 1860
Las lámparas
caseras quemaban
aceite de ballena u
otras grasas
animales
Los precios del
aceite de ballena
van en ascenso
Ballenas; casi
extintas
El aceite de ballena
a US$1,77/gal
El aceite de cerdo a
US$0,90/gal
El aceite de cerdo
era
abundante, su llama
era humeante y
maloliente
En Pensilvania el
petróleo sale a razón
de 75 a 100 gal/día
Dos mil pozos están
en progreso y 200
están bombeando
petróleo
Los petroleros usan
cualquier barril para
comerciar el crudo
Coopers fabrica
barriles de tamaño
estándar (42 gal) para
comerciar petróleo
vigente hasta hoy
Edwin Drake
encontró petróleo
en Pensilvania
Vendió el aceite a
20 USD/BBL, 70%
menos que el aceite
de ballena
Desencadenó la
fiebre del petróleo
de Pensilvania
.
Michael Dietz
inventó una
lámpara de
queroseno de
mecha plana
Fue la más exitosa
de varios
dispositivos
diseñados para
quemar algo más
que grasas
animales
.
Transformación del Petróleo en Fuente de Energía del mundo
Como suele ocurrir con los grandes cambios socioeconómicos, el movimiento hacia el petróleo no fue
instigado por un solo evento, sino como resultado de la sumatoria de varios eventos en el mundo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 4
Químicos del petróleo
El carbono está presente en casi todos
los compuestos químicos del petróleo
El carbono, más que cualquier
otro elemento, se une a sí mismo
para formar cadenas lineales,
cadenas ramificadas, anillos y
estructuras tridimensionales
complejas
Las moléculas más complejas son
biológicas: proteínas, carbohidratos,
grasas y ácidos nucleicos, que están
presentes en todos los seres vivos,
desde la bacteria más pequeña hasta
el árbol más grande
El petróleo se formó a partir de
organismos antiguos y sus moléculas
conservan ciertas características
estructurales de los compuestos
orgánicos a partir de los cuales se
formó.
El petróleo y sus productos Marzo 2022 5
Químicos del petróleo
Parafínicos
Nafténicos
Heteroátomos
(S,O y N)
Resinas
Aromáticos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 6
n-octano
n-hexano
C10H22
Ciclopentano
Ciclohexano
Decalina
Parafínicos Nafténicos
Hidrocarburos saturados
Químicos del petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 7
Compuestos Aromáticos y Heteroátomos
ano
Ciclopentano
Ciclohexano
Decalina
SH
S
2-Butanotiol
2-Tiobutano
S C2H5
Etiltiofeno
Benceno
Naftaleno
Tetralina
Químicos del petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 8
HIDROCARBUROS SATURADOS
PARAFINAS
N-PARAFINAS
C
C
C
C
ISO-PARAFINAS
C
C
C
C
C
C
NAFTENOS
CICLO-PARAFINAS
C
C
C
C
C
C
C
C
AROMÁTICOS
C
C
C
C
C
C
C
C
HIDROCARBUROS INSATURADOS
OLEFINAS
DI-OLEFINAS
C
C
C
C
C
C
C
C
EXISTEN EN EL CRUDO NATURALMENTE
Fuente: procesos
de conversión
Químicos del petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 9
C10H8
RESINAS ASFALTENOS
 Compuestos organo-metálcios
Químicos del petróleo
POLIAROMÁTICOS
El petróleo y sus productos Marzo 2022 10
Químicos del petróleo
Crudo Boscán Crudo Lagunillas
Macromoléculas poliaromáticas y órganometálicos, que contienen azufre, nitrógeno,
oxigeno y concentra la mayoría los metales presentes en el crudo (Va, Ni)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 13
Parte central de los asfáltenos
Resina
Nafteno-Aromáticos
Nafteno-Alifáticos
Alifáticos
Modelo termodinámico coloidal de la disposición de Asfáltenos en el crudo
Químicos del petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 14
. Agua (0,1-0,8%vol)
. Sedimentos
. Sales Inorgánicas (CaCl2; MgCl2, NaCl)
. Compuestos de Azufre (0,04-6%)
. Compuestos Oxigenados (0,1-0,5%)
. Compuestos Nitrogenados (0,1-1,5%)
. Compuestos Órgano Metálicos (0,005%)
Oleófobas
Oleófilas
1% = 10.000 ppm
IMPUREZAS
El petróleo y sus productos Marzo 2022 15
ENSAYO SARA
S
SATURADOS
A
AROMATICOS
R
RESINAS
A
ASFALTENOS
CARACTERIZACIÓN DE LOS CRUDOS
El petróleo y sus productos Marzo 2022 16
Definen las características del crudo y/o la calidad
potencial de sus productos.
Se determinan mediante análisis normalizados de
aceptación mundial (Normas API, ASTM, SAE, IP,
etcétera)
Generalmente se reportan en los ensayos de crudo o
assays
PROPIEDADES DE LOS CRUDOS
El petróleo y sus productos Marzo 2022 17
Propiedades del petróleo
Propiedad Descripción
Gravedad específica / densidad (°API)
Contenido productos livianos
Define clasificación y precio del crudo
Contenido de azufre (% Peso)
Refinación / calidad de productos terminados
Modifica precio de crudos y productos
Clasifica los crudos de alto y bajo azufre
Viscosidad (cSt, cP, SSU) Bombeo, transporte y manejo
Carbón Conradson (% peso) Contenido de carbón residual
Presión de vapor Reid (Psig) Contenido de volátiles
Contenido de cenizas (%peso) Calidad de productos terminados
Contenido de agua, (%volumen) Almacenaje / destilación de crudos
Contenido de sales, PTB (libras/MBBL) Corrosión en tope de destiladoras
El petróleo y sus productos Marzo 2022 18
Propiedades del petróleo
Propiedad Descripción
Factor de Caracterización, K (UOP)
Define parafinicidad del crudo
Parafínico K > 12, nafténico 10,5≤K≤11,5
Punto de Fluidez o Pour Point, °C/°F Define temperatura mínima de manejo
Punto de Inflamación, Flash Point, °F/°C Contenido de volátiles, seguridad de manejo
Contenido de asfáltenos (% Peso) Contenido de componentes pesados
TAN o acidez total, mg KOH/g Nivel de acidez del crudo, crudo ácido o dulce
Contenido de Nitrógeno Procesabilidad del crudo
Contenido de metales, ppm Calidad de productos terminados
El petróleo y sus productos Marzo 2022 19
Crudo Sp.gr. Descripción
Parafínico 0.85
Predominan los hidrocarburos saturados. Son muy fluidos de colores claros y
bajo peso específico. Por destilación producen abundante parafina y poco
asfalto. Son los que proporcionan mayores porcentajes de nafta y aceite
lubricante.
Nafténico 0.95
Predominan los hidrocarburos etílicos y dietílicos, cíclicos y aromáticos. Son
muy viscosos, de coloración oscura. Por destilación producen un abundante
residuo de asfalto.
Mixtos 0.85-0.95
La composición de bases intermedias, formados por toda clase de
hidrocarburos, saturados, no saturados, cíclicos y aromáticos. La mayoría de
los yacimientos mundiales son de este tipo.
Aromáticos - Son muy escasos. No hay en Venezuela
Clasificación de los crudos por su composición
El petróleo y sus productos Marzo 2022 20
Gravedad °API
Agua
sp.gr. 1.0
°API 10
Base
aromática Base
Parafínica
Gravedad específica y °API de los crudos
Base
Nafténica
El petróleo y sus productos Marzo 2022 21
Clasificación de Crudos por °API
Crudo °API Descripción
Livianos 30 - 49.9
Parafínicos para propósitos generales o
producción de lubricantes Parafínicos
Medianos 22 - 29.9 Parafínicos y/o nafténicos para propósitos
generales
Pesados 14 - 21.9 Nafténicos para propósitos generales
Extra pesados ≤13.9
Nafténicos para propósitos generales o
lubricantes nafténicos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 22
Clasificación de Crudos por K de UOP
Crudo K (UOP) Descripción
Parafínico ≥11.5
Predominan los hidrocarburos saturados. Son muy fluidos de colores claros y
bajo peso específico. Por destilación producen abundante parafina y poco
asfalto. Son los que proporcionan mayores porcentajes de nafta y aceite
lubricante.
Nafténico 10.5-11.5
Predominan los hidrocarburos etílicos y dietílicos, cíclicos y aromáticos. Son
muy viscosos, de coloración oscura. Por destilación producen un abundante
residuo de asfalto.
Aromáticos ≤10.5 Son muy escasos
K (UOP) = (TB )1/3 / sp.gr TB = Temperatura promedio de ebullición del crudo (R°)
sp.gr = Gravedad específica 60/60
El petróleo y sus productos Marzo 2022 23
Propiedades principales de Crudos Venezolanos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 24
WTI Brent Dubái
°API: 39.6 ; %S: 0.24 °API: 38.6 ; %S: 0.37 °API: 30.4 ; %S: 2.13
Crudos Internacionales Marcadores
El petróleo y sus productos Marzo 2022 25
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Fuel oil
Diesel
Gasolina
LPG
Demanda
mundial
Saharan
Blend Brent Arab light Safaniyah Boscán
Densidad
° API
Azufre
% peso
0,806
44
0,2
0,837
37,5
0,3
0,855
34
1,7
0,893
27
2,8
0,995
10,7
5,3
Rendimientos de algunos crudos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 26
El petróleo y sus productos Marzo 2022
Crudo pivote °API %S Tipo
Santa Bárbara 38.0 0.45 Liviano Dulce
Mesa 30.5 0.98 Liviano
Merey 16.5 2.50 Pesado
Boscán 10.8 4.50 Pesado
Crudos Venezolanos
En Venezuela hay cuatro crudos pivotes que fueron seleccionados
para representar la amplia variedad de crudos venezolanos.
27
SANTA BÁRBARA
(38°API)
Nafta
Kero
Gasoil
VGO
R. Vacío
186 C
242C
343 C
517 C
MESA
(30°API)
Kero
Nafta
Gasoil
VGO
Residuo
de vacío
150 C
250C
343 C
510 C
MEREY
(16°API)
Nafta
Gasoil
VGO
Residuo
de vacío
Kero
Residuo
de vacío
150 C
250C
343 C
510 C
BOSCÁN
(10°API)
Nafta
Kero
Gasoil
VGO
Residuo
de vacío
200 C
250C
343 C
538 C
Rendimientos de crudos pivotes venezolanos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 28
Crudo propósito combustible
• Tía Juana Mediano
• La Rosa Mediano
LUBRICANTEROS
Crudos Procesados en el CRP
Refinería de Amuay
• Crudo de propósito general (CPG)
• Leona 24/22
• Lagotreco
• BCF 17/22
• Crudo diluido (DCO)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 29
• Lagocinco
• Lagomar
• Anaco Wax
LUBRICANTEROS
• Petrozoata Heavy (sintético)
• Leona 24
•Mesa 30
• Lagotreco 26
• Petrozoata Light (sintético)
• Boscán
• Crudo diluido (DCO)
Crudo propósito combustible
Crudos Procesados en el CRP
Refinería de Cardón
El petróleo y sus productos Marzo 2022 30
Destilación de Crudos
La destilación es un proceso de separación física basado en las diferencias de los
puntos de ebullición de los componentes de una mezcla. Es aplicada a los crudos
para determinar los rendimientos y calidad de los destilados y residuos, con la
finalidad de determinar el valor de un crudo
ASTM 2892 Curva de
destilación TBP (“True Boiling
Point” )
ASTM D86 Curva de
destilación para
fracciones ligeras
ASTM D1160 Curva de
destilación para fracciones
pesadas
ASTM D-2887 curva de destilación
simulada por cromatografía de gases
para destilados medios
ASTM D5236 Curva de
destilación para fracciones
pesadas con punto inicial de
ebullición de 150°C
El petróleo y sus productos Marzo 2022 31
ASTM D-2887
TÉCNICA
DESTILACIÓN AL VACÍO
Norma ASTM D-5236
Carga: Residuo Atmosférico
PRODUCTO
Gases
Nafta(mediana pesada)
Kerosén
Gasóleo atmosférico
(DIESEL)
Residuo Atmosférico
(máx. 343°C)
ANÁLISIS
ASTM D-86
ASTM D-2887
(Destilación simulada)
ASTM D-1160
ASTM D-2887
ASTM D-1160
ASTM D-2887
Residuo de Vacío
(máx. 560°C)
Gasóleos de vacío
DESTILACIÓN
ATMOSFÉRICA
Norma ASTM D-2892
Carga: Crudo Virgen
Destilación de Crudos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 32
Destilación de Crudos
Destilación TBP ASTM 2892
Utiliza una columna de 15
etapas teóricas
(relleno sólido)
Se requiere de una relación
de reflujo de 5:1
automatizada
La temperatura máxima del
líquido en el balón no debe
exceder 380°C, para evitar el
craqueo de productos de
fondo
Se lleva a cabo a presión
atmosférica
El petróleo y sus productos Marzo 2022 33
Destilación de Crudos
Curva de destilación de crudo y sus fracciones vs TBP °C/°F
Evaluar la calidad global de un
crudo
Proveer data para planeamiento y
diseño de procesos
Proveer data de calidades y
rendimientos para los productos
primarios de la destilación del crudo
Además es muy útil en
evaluaciones económicas
Indicar las dificultades potenciales
al refinar o transportar el petróleo
crudo y sus productos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 34
Destilación de Crudos
Corte de destilación Rango de Temperatura °C/°F
Gases livianos IBP-50/122
Nafta liviana 50/122-100/212
Nafta Pesada 100/212-150/302
Kerosene 150/302-235/455
Gasoil atmosférico 235/455-343/650
Residuo atmosférico 343+/650+
Rangos de temperatura para cortes de destilación típicos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 35
Destilación ASTM D86
Destilación de Crudos
Aplica a gasolinas naturales, de
motores de avión, turbo
combustibles de avión, naftas y
otras fracciones provenientes de
la destilación atmosférica
Sirve para determinar la
volatilidad de un producto y
determinar la tendencia de un
hidrocarburo de producir
vapores altamente explosivos
Permite conocer el porcentaje
de contaminación de un corte
con su fracción consecutiva
(solapamiento y brecha)
Es posible transformar una
destilación ASTM D-86 a TBP,
con el fin de verificar los cortes
de productos obtenidos en la
destilación TBP
El petróleo y sus productos Marzo 2022 36
Destilación ASTM D1160
La destilación se realiza a presiones
negativas
Permite prolongar la curva de
destilación TBP hasta un máximo de
580 °C, utilizando métodos de
cálculos
No utiliza columna. Tiene por
definición una etapa teórica y no
requiere reflujo
Los productos de esta destilación son
cortes con punto de ebullición
superior a 340 °C hasta el orden de
580 °C
Destilación de Crudos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 37
Destilación
ASTM D5236
Destilación de crudos con menos
del 1% de Nafta y residuos con
puntos de ebullición mayor que
150°C, tales como los residuos
del ASTM D2892
Se utiliza un equipo Potstill de
alto vacío (0.1 y 10 mmHg abs),
operando sin reflujo hasta una
temperatura del vapor de 565 °C
Destilación de Crudos
Se toman cortes en los puntos
deseados del rango y, a intervalos se
registra temperatura, presión y otras
variables
Se obtiene la masa de cada
fracción y se calculan los
rendimientos. Es posible además
trazar curvas de temperatura vs
volumen de cada fracción
recuperada.
El petróleo y sus productos Marzo 2022 38
-619 mm Hg man.
140 mm Hg abs.
Destilación de Crudos
¿Cuál es la temperatura
atmosférica equivalente del
residuo de vacío de PVAY-1?
920 °F
El petróleo y sus productos Marzo 2022 39
Brecha o Gap
Vacío entre curvas de destilación de productos contiguos (El punto inicial del producto
más pesado es mayor que el punto final del corte anterior).
100%
t
(°C)
t
(°C)
t
0
%
100% vol. Dest.
0
%
95% 5%
Corte
Liviano
Corte
Pesado
DT ó GAP
Max.
CURVA
DESTILACIÓN
ASTM
Corte
Pesado
Corte
Liviano
% Peso
Temp.
Ebullición
Punto
de Corte
T (°C )
Destilación de Crudos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 40
Corte
Liviano
Solapamiento (Overlap)
T
5%
100%
T (°C) T (°C)
0
%
100% vol. Dest.
0%
95
%
Corte
Pesad
o
OVERLAP
Curva
destilación
ASTM
Corte
Pesad
o
Corte
Liviano
Punto de
Corte
T
(°C)
% Peso
Temperatu
ra
Ebullición
Superposición de curvas de destilación de productos contiguos (El punto inicial del
producto más pesado es menor que el punto final del corte anterior).
Destilación de Crudos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 41
ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 42
ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 43
1. El crudo es liviano, mediano, pesado o extra pesado?: Pesado (°API=16.9)
2. Valor de viscosidad del crudo a 100 °F: 320.9 cSt
3. El crudo es nafténico o parafínico: Nafténico (KUOP=11)
4. Cuál es el contenido de azufre del crudo: 2.532 % p/p
5. El crudo es dulce o ácido: TAN=2.52 (TAN>1 crudo ácido)
6. Valor de carbón Conradson y asfáltenos del crudo: 10.20 % p/p y 5.4 % p/p
7. Valor del contenido de metales del crudo. Considerando alto >100 ppm, ¿El
contenido de metales es alto o bajo? 450 ppm (>100 ppm alto)
8. Rendimiento de destilados atmosféricos (Nafta, Kero y diesel): 26.5 % v/v
9. De acuerdo al octanaje mínimo para gasolinas de 91 octanos, puede utilizarse la
nafta de este crudo en vehículos: No. Número de octano (ON) muy bajo
(RON=71.0 y MON=67.9)
Nombre del crudo: BCF-17
ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 44
10. Considerando el punto de humo mínimo de 25 mm para un jet fuel, ¿El generado
por el crudo puede ser usado en una turbina de avión?: No puede ser usado en
una turbina de avión. Punto de humo=19 mm
11. Valor del índice de cetano del diesel generado? ¿Puede usarse en vehículos
considerando que el índice de cetano mínimo es 45 ?: Índice de Cetano=34 No
puede ser usado en vehículos
12. Valor del rendimiento de residuo atmosférico y de vacío en %p/p y v/v: Residuo
atmosférico 72.3% v/v y 76.3%p/p. Residuo de vacío 39.9 % v/v y 44.1%p/p
13. ¿Cuál es el rendimiento de gasóleos de vacíos en %p/p y v/v?: 32.4%v/v y
32.2%p/p
14. ¿Cuál es el contenido de azufre y metales del residuo de vacío? : 3.62 % p/p de
Azufre, 820 ppm de Vanadio y 111 ppm de Níquel
15. ¿Cuál es el rendimiento total de destilados atmosféricos y de vacío?: 58.9%v/v.
ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 45
Productos del petróleo
Procesos de la industria petrolera
El petróleo y sus productos Marzo 2022 46
Productos del petróleo
Naftas
Gasolinas
Destilados
Turbo querosén
Diesel
Combustibles pesados
Asfaltos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 47
Productos del petróleo
Esquema general de refinación y sus derivados
El petróleo y sus productos Marzo 2022 48
Productos del petróleo
Naftas y tipos
Son fracciones de hidrocarburos líquido de bajo rango de ebullición (100-400 °F),
utilizados para obtener gasolinas o solventes.
Nafta virgen entera (WVN)
Nafta virgen liviana (LVN)
Nafta virgen pesada (HVN)
FBS (300-400 °F) para mezclas de Diesel
Solin 200 C5 de la LVN por fraccionamiento
Nafta catalítica
Alquilato
Nafta de HDS
Nafta liviana de Flexicoque (LKN)
Reformado
El petróleo y sus productos Marzo 2022 49
Productos del petróleo
Calidad de las Naftas
Calidad Nafta total Nafta liviana Nafta pesada
Rango de destilación °C 25-200 25-150 60-180
Color Blanco/amarillo Incoloro Incoloro
Gravedad (°API) 55-70 70-84 52-58
Parafinas (%v/v) - 70 mínimo 30 mínimo
Olefinas (%v/v) - 1 máximo 1 máximo
Aromáticos (%v/v) - 8 máximo 20 máximo
Presión de vapor (psia) 11 máximo 13 máximo 3 máximo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 50
HKN
HDAY-3
FKAY
GLAY NFAY 1/2
NRAY
DCAY
NFAY-3
PVAY
PSAY
LVGO
FBS
HVN
LVN
NFAY4
Butano
Nafta de
HDS
LKN
Nafta
catalítica
ALAY Alquilato
C4
Productos del petróleo
Procesos de producción de las Naftas
El petróleo y sus productos Marzo 2022 51
Productos del petróleo
Gasolinas y componentes
Nafta virgen liviana (LVN)
Nafta liviana de Flexicoque (LKN)
Nafta de HDS
Nafta catalítica
Alquilato
Butano
Reformado
MTBE
Aditivos (Marcador adulteración,
colorante e inhibidor de gomas)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 52
Propiedad Unidad
91 95
Min Max Min Max
Presión de vapor reid Kpa - 65.5 - 65.5
Índice de bloqueo de vapor
(IBV=RVP+0.13(%E a 70 °C)
- 14.5 - 14.5
IAD ((MON+RON)/2) 87 - 91 -
RON 91 - 95 -
Estabilidad a la oxidación minutos 240 - 240 -
Goma existente mg/100 mL - 5 - 5
Corrosión por lamina de cobre clase - 1 - 1
Contenido de azufre % p/p - 0.1 - 0.06
Productos del petróleo
Especificaciones de gasolinas venezolanas COVENIN 764:2007
El petróleo y sus productos Marzo 2022 53
Propiedad Unidad
91 95
Min Max Min Max
Benceno (promedio anual) % v/v - 1.2 - 1.2
Aromáticos (promedio anual) % v/v - 35 - 35
Olefinas+aromáticos (promedio anual) % v/v - 45 - 45
Oxigeno % p/p - 3.7 - 3.7
Color -
Rojo/rosado/a
naranjado
amarillo
Adulteración - - Negativo
Presencia de marcador - Positivo Negativo
Productos del petróleo
Especificaciones de gasolinas venezolanas COVENIN 764:2007
Continuación
El petróleo y sus productos Marzo 2022 54
Productos del petróleo
Destilados
Livianos
Vírgenes
Hidrotratados
Tratados con caustico
Medios y pesados
Vírgenes
Craqueados
Hidrotratados
El petróleo y sus productos Marzo 2022 55
Destilados
Productos del petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022
HDAY-3
FKAY
GLAY NFAY NRAY
DCAY
HDAY-2
PVAY
PSAY
DHVGO
HVGO
LVGO
DHGO
DLGO
HGO ATM
LGO ATM
Querosén
Nafta
ICCO a Cardón
(Aceite decantado)
56
Productos del petróleo
Turbo querosén
Son combustibles para aviación
producido a partir del querosén y
FBS (300/400 °F) cumpliendo con
las especificaciones
El petróleo y sus productos Marzo 2022 57
Productos del petróleo
Especificaciones para Turbo querosén
Propiedad Unidad
Aviación civil Aviación militar
Min Max Min Max
Acidez total mg KOH/g - 0.1 - 0.015
Azufre %p/p - 0.3 - 0.3
Aromáticos %v/v - 22 - 22
Olefinas %v/v - 5 - 5
Mercaptanos (Prueba doctor) - -
Debe
pasar
-
Debe
pasar
Punto Inflamación °C 38 - 38 -
Punto congelamiento °C - -47 - -47
Punto de humo mm 25 - 25 -
El petróleo y sus productos Marzo 2022 58
Productos del petróleo
Especificaciones para Turbo querosén
Propiedad Unidad
Aviación civil Aviación militar
Min Max Min Max
Lamina de cobre Clase - 1 - 1
Lamina de plata Clase - 1 - 1
Caída de presión del filtro mm Hg - 25 - 25
Depósitos - - 3 - 3
Gomas existentes mg/100mL - 7 - 7
Índice de separación de agua
con aditivo
% 85 - 85 -
Índice de separación de agua
(WSIM) sin aditivo
% 70 - 70 -
Continuación
El petróleo y sus productos Marzo 2022 59
Productos del petróleo
Diesel
Es una mezcla de destilados livianos
y medios con rangos de ebullición
entre 300 y 650 °F
El petróleo y sus productos Marzo 2022 60
Productos del petróleo
Especificaciones para Diesel
Propiedad Unidad
Mediano Pesado Industrial
Min Max Min Max Min Max
Punto Inflamación °C 52 - 60 - 60 -
Número de cetano - 43 - 35 - - -
Residuo de carbón %p/p - 0.15 - 0.50 - -
Viscosidad cinemática 40 °C cSt 1.60 5.20 4.0 10.0 - 6.7
Punto de fluidez °C - 0 - 0 - 6
Contenido azufre %p/p - 0.50 - 1.50 - 1
Corrosión lamina de cobre Clase - 2 - - - 2
El petróleo y sus productos Marzo 2022 61
Propiedad Unidad
Mediano Pesado Industrial
Min Max Min Max Min Max
Agua y sedimento %v/v - 0.1 - 0.20 - 0.1
Color - - 2.5 - - - -
Contenido de cenizas %p/p - 0.01 - 0.02 - 0.01
Sodio + potasio ppm - - - - - 1
Vanadio ppm - - - - - 0.5
Calcio ppm - - - - - 2
Plomo ppm - - - - - 1
Productos del petróleo
Especificaciones para Diesel
El petróleo y sus productos Marzo 2022 62
Productos del petróleo
Combustible Pesado
Es producido a partir de los fondos de vacío
mezclados con diluentes para alcanzar
viscosidades dinámicas entre 400 y 600 SSF
(segundos Saybold fuel oíl) a temperatura de
122 °F.
Hay dos tipos:
Combustibles pesados de alto azufre (CPAA)
Combustible pesado de bajo azufre (CPBA)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 63
Productos del petróleo
Combustible pesado de alto azufre (CPAA)
Propiedad Unidad Mínimo máximo
Contenido de azufre %p/p 2 4
SSF a 122 °F Segundos 400 550
Agua y sedimentos %v/v - 1
Flash °F 150 250
Gravedad °API 11 14
El petróleo y sus productos Marzo 2022 64
Productos del petróleo
Combustible pesado desulfurado de bajo azufre (CPBA)
Propiedad Unidad Mínimo máximo
Contenido de azufre %p/p - 1
SSU a 100 °F Segundos - 500
Agua y sedimentos %v/v - 1
Flash °F 160 280
Gravedad °API 20 -
El petróleo y sus productos Marzo 2022 65
Diluentes para combustibles pesados
Querosén
LCO/LCCO/ARL
HVGO
HCO/ICCO/ARP
LKGO/LCGO
HKGO/HCGO
Productos del petróleo
El petróleo y sus productos Marzo 2022 66
Productos del petróleo
Especificaciones para combustibles pesados
Propiedad Unidad
RME 25 RME 35
IFO 180
(Bunker)
IFO 380
Punto de inflamación min. °C 60 60
Viscosidad 50°C cSt 25 35
Punto de fluidez °C 30 30
Densidad 15°C Kg/m3 991 991
Contenido de azufre %p/p 5 3
Vanadio ppm 200 200
El petróleo y sus productos Marzo 2022 67
Productos del petróleo
Propiedad Unidad
RME 25 RME 35
IFO 180
(Bunker)
IFO 380
Agua y sedimentos %v/v 1.5 1
Carbón residual %p/p 15 18
Contenido de cenizas %p/p 0.10 0.15
Aluminio y silicio ppm 80 80
Sedimentos totales %p/p 0.10 0.10
Especificaciones para combustibles pesados
Continuación
El petróleo y sus productos Marzo 2022 68
Productos del petróleo
Asfaltos
Es producido a partir de los fondos de vacío y
cortes pesados de vacío (HVGO) mezclados
con diluentes.
Hay cuatro tipos:
Curado rápido (RC 250)
Cemento Asfáltico (AC 20 y AC 30)
Roofers Flux
Asfalto de penetración (60/70-85/100)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 69
Productos del petróleo
Asfaltos de curado rápido (RC 250)
20-25% nafta con 80-75% de fondo de
vacío y HVGO
Usado en la pavimentación de
carreteras (asfalto frío)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 70
Propiedad Unidad Mínimo Máximo Típico
Punto de inflamación °F 80 - 170
Viscosidad cinemática 140 °F cSt 250 500 334
Penetración a 77 °F mm/10 80 120 92
Ductibilidad 77°F cm 100 - 100
Solubilidad en CCl4 %v/v 99.5 - 99.9
Agua por destilación %v/v - 0.2 0.02
Productos del petróleo
Especificaciones de Asfaltos de curado rápido (RC 250)
El petróleo y sus productos Marzo 2022 71
Productos del petróleo
Cemento asfáltico (AC20 y AC 30)
Asfaltos viscosos
4% HVGO y 96% fondos de vacío
Usado para pavimentación de
carreteras
Permite preparar asfaltos diluidos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 72
Productos del petróleo
Especificaciones de Cemento Asfaltico (AC 20)
Propiedad Unidad Mínimo Máximo Típico
Punto de inflamación °F 450 - 170
Viscosidad 140 °F Poise 1600 2400 2168
Penetración a 77 °F mm/10 60 - 82
Ductibilidad 77°F cm 50 - 100
Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 - 99.9
Agua por destilación %v/v - 0.5 0.06
El petróleo y sus productos Marzo 2022 73
Productos del petróleo
Especificaciones de Cemento Asfaltico (AC 30)
Propiedad Unidad Mínimo Máximo
Punto de inflamación °F 450 -
Viscosidad 140 °F Poise 2400 3600
Penetración a 77 °F mm/10 50 -
Ductibilidad 77°F cm 40 -
Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 -
Agua por destilación %v/v - 0.5
El petróleo y sus productos Marzo 2022 74
Productos del petróleo
Roofers Flux
Se prepara únicamente a partir del
crudo TJM-26 (Tía Juana Medio)
20% HVGO y 80% fondos de vacío
Usado para alimentación de plantas de
oxidación de asfaltos para producir
revestimientos para techos
El petróleo y sus productos Marzo 2022 75
Productos del petróleo
Especificaciones de Roofers Flux
Propiedad Unidad Mínimo Máximo Típico
Punto de inflamación °F 575 - 595
Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 - 99.5
Penetración a 77 °F mm/10 - - 205
Punto de ablandamiento °F - - 98
El petróleo y sus productos Marzo 2022 76
Productos del petróleo
Asfaltos de penetración (60/70 y 85/100)
Se preparan igual que los cementos
asfalticos
5% HVGO y 95% fondos de vacío
Usado para pavimentación de
carreteras
El petróleo y sus productos Marzo 2022 77
Productos del petróleo
Propiedad Unidad Mínimo Máximo
Punto de inflamación °F 450 -
Penetración a 77 °F mm/10 60 70
Ductibilidad 77°F cm 100 -
Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 -
Agua por destilación %v/v - 0.8
Especificaciones de Asfaltos de penetración 60/70
El petróleo y sus productos Marzo 2022 78
Productos del petróleo
Propiedad Unidad Mínimo Máximo
Punto de inflamación °F 450 -
Penetración a 77 °F mm/10 85 100
Ductibilidad 77°F cm 100 -
Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 -
Agua por destilación %v/v - 1
Especificaciones de Asfaltos de penetración 85/100
El petróleo y sus productos Marzo 2022 79

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  • 1. El petróleo y sus productos Ing. Esp. Edgar Loaiza Soto MSc. Unidad I
  • 2. El petróleo se denomina combustible fósil porque se forma a partir de cuerpos de organismos antiguos Sin embargo solo una pequeña fracción (si es que hay alguna) de las moléculas en el petróleo crudo son de dinosaurios Cuando estas criaturas morían, sus restos se acumulaban en el fondo de antiguos lagos o mares, junto con arena y otros sedimentos Con el tiempo, una combinación de presión, calor y acción bacteriana transformó los depósitos en roca sedimentaria La materia orgánica incorporada se transformaba en productos químicos más simples, como hidrocarburos, agua, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y otros Los productos químicos no siempre se quedaron. Si la roca circundante fuera porosa, los líquidos y los gases podrían migrar, ya sea hacia la superficie o hacia un depósito que estaba cubierto por una roca impermeable o una cúpula de sal. Hoy en día, cuando los geólogos petroleros buscan petróleo, en realidad buscan estructuras que puedan ser trampas para hidrocarburos líquidos Origen del Petróleo El petróleo y sus productos Marzo 2022 2
  • 3. El crudo es una mezcla muy compleja de hidrocarburos de diferente tamaño y fase Los componentes no son separables fácilmente desde el punto de vista químico. Al separarlos se obtienen en grupos, denominados productos del petróleo e incorporados a fracciones de destilación. Pueden ser modificados estructuralmente mediante otros procesos físicos y químicos que permiten su transformación en productos intermedios y/o finales Un problema adicional en la separación de los componentes es que ellos craquean a temperaturas por encima de los 380 °C, dando lugar a moléculas de menor tamaño. Los procesos de separación física, como la destilación, deben ser operados a temperaturas máximas de aproximadamente 370 °C Características del Petróleo El petróleo y sus productos Marzo 2022 3
  • 4. 01 02 03 05 04 1850 1855 1857 1859 1860 Las lámparas caseras quemaban aceite de ballena u otras grasas animales Los precios del aceite de ballena van en ascenso Ballenas; casi extintas El aceite de ballena a US$1,77/gal El aceite de cerdo a US$0,90/gal El aceite de cerdo era abundante, su llama era humeante y maloliente En Pensilvania el petróleo sale a razón de 75 a 100 gal/día Dos mil pozos están en progreso y 200 están bombeando petróleo Los petroleros usan cualquier barril para comerciar el crudo Coopers fabrica barriles de tamaño estándar (42 gal) para comerciar petróleo vigente hasta hoy Edwin Drake encontró petróleo en Pensilvania Vendió el aceite a 20 USD/BBL, 70% menos que el aceite de ballena Desencadenó la fiebre del petróleo de Pensilvania . Michael Dietz inventó una lámpara de queroseno de mecha plana Fue la más exitosa de varios dispositivos diseñados para quemar algo más que grasas animales . Transformación del Petróleo en Fuente de Energía del mundo Como suele ocurrir con los grandes cambios socioeconómicos, el movimiento hacia el petróleo no fue instigado por un solo evento, sino como resultado de la sumatoria de varios eventos en el mundo El petróleo y sus productos Marzo 2022 4
  • 5. Químicos del petróleo El carbono está presente en casi todos los compuestos químicos del petróleo El carbono, más que cualquier otro elemento, se une a sí mismo para formar cadenas lineales, cadenas ramificadas, anillos y estructuras tridimensionales complejas Las moléculas más complejas son biológicas: proteínas, carbohidratos, grasas y ácidos nucleicos, que están presentes en todos los seres vivos, desde la bacteria más pequeña hasta el árbol más grande El petróleo se formó a partir de organismos antiguos y sus moléculas conservan ciertas características estructurales de los compuestos orgánicos a partir de los cuales se formó. El petróleo y sus productos Marzo 2022 5
  • 6. Químicos del petróleo Parafínicos Nafténicos Heteroátomos (S,O y N) Resinas Aromáticos El petróleo y sus productos Marzo 2022 6
  • 8. Compuestos Aromáticos y Heteroátomos ano Ciclopentano Ciclohexano Decalina SH S 2-Butanotiol 2-Tiobutano S C2H5 Etiltiofeno Benceno Naftaleno Tetralina Químicos del petróleo El petróleo y sus productos Marzo 2022 8
  • 10. C10H8 RESINAS ASFALTENOS  Compuestos organo-metálcios Químicos del petróleo POLIAROMÁTICOS El petróleo y sus productos Marzo 2022 10
  • 11. Químicos del petróleo Crudo Boscán Crudo Lagunillas Macromoléculas poliaromáticas y órganometálicos, que contienen azufre, nitrógeno, oxigeno y concentra la mayoría los metales presentes en el crudo (Va, Ni) El petróleo y sus productos Marzo 2022 13
  • 12. Parte central de los asfáltenos Resina Nafteno-Aromáticos Nafteno-Alifáticos Alifáticos Modelo termodinámico coloidal de la disposición de Asfáltenos en el crudo Químicos del petróleo El petróleo y sus productos Marzo 2022 14
  • 13. . Agua (0,1-0,8%vol) . Sedimentos . Sales Inorgánicas (CaCl2; MgCl2, NaCl) . Compuestos de Azufre (0,04-6%) . Compuestos Oxigenados (0,1-0,5%) . Compuestos Nitrogenados (0,1-1,5%) . Compuestos Órgano Metálicos (0,005%) Oleófobas Oleófilas 1% = 10.000 ppm IMPUREZAS El petróleo y sus productos Marzo 2022 15
  • 14. ENSAYO SARA S SATURADOS A AROMATICOS R RESINAS A ASFALTENOS CARACTERIZACIÓN DE LOS CRUDOS El petróleo y sus productos Marzo 2022 16
  • 15. Definen las características del crudo y/o la calidad potencial de sus productos. Se determinan mediante análisis normalizados de aceptación mundial (Normas API, ASTM, SAE, IP, etcétera) Generalmente se reportan en los ensayos de crudo o assays PROPIEDADES DE LOS CRUDOS El petróleo y sus productos Marzo 2022 17
  • 16. Propiedades del petróleo Propiedad Descripción Gravedad específica / densidad (°API) Contenido productos livianos Define clasificación y precio del crudo Contenido de azufre (% Peso) Refinación / calidad de productos terminados Modifica precio de crudos y productos Clasifica los crudos de alto y bajo azufre Viscosidad (cSt, cP, SSU) Bombeo, transporte y manejo Carbón Conradson (% peso) Contenido de carbón residual Presión de vapor Reid (Psig) Contenido de volátiles Contenido de cenizas (%peso) Calidad de productos terminados Contenido de agua, (%volumen) Almacenaje / destilación de crudos Contenido de sales, PTB (libras/MBBL) Corrosión en tope de destiladoras El petróleo y sus productos Marzo 2022 18
  • 17. Propiedades del petróleo Propiedad Descripción Factor de Caracterización, K (UOP) Define parafinicidad del crudo Parafínico K > 12, nafténico 10,5≤K≤11,5 Punto de Fluidez o Pour Point, °C/°F Define temperatura mínima de manejo Punto de Inflamación, Flash Point, °F/°C Contenido de volátiles, seguridad de manejo Contenido de asfáltenos (% Peso) Contenido de componentes pesados TAN o acidez total, mg KOH/g Nivel de acidez del crudo, crudo ácido o dulce Contenido de Nitrógeno Procesabilidad del crudo Contenido de metales, ppm Calidad de productos terminados El petróleo y sus productos Marzo 2022 19
  • 18. Crudo Sp.gr. Descripción Parafínico 0.85 Predominan los hidrocarburos saturados. Son muy fluidos de colores claros y bajo peso específico. Por destilación producen abundante parafina y poco asfalto. Son los que proporcionan mayores porcentajes de nafta y aceite lubricante. Nafténico 0.95 Predominan los hidrocarburos etílicos y dietílicos, cíclicos y aromáticos. Son muy viscosos, de coloración oscura. Por destilación producen un abundante residuo de asfalto. Mixtos 0.85-0.95 La composición de bases intermedias, formados por toda clase de hidrocarburos, saturados, no saturados, cíclicos y aromáticos. La mayoría de los yacimientos mundiales son de este tipo. Aromáticos - Son muy escasos. No hay en Venezuela Clasificación de los crudos por su composición El petróleo y sus productos Marzo 2022 20
  • 19. Gravedad °API Agua sp.gr. 1.0 °API 10 Base aromática Base Parafínica Gravedad específica y °API de los crudos Base Nafténica El petróleo y sus productos Marzo 2022 21
  • 20. Clasificación de Crudos por °API Crudo °API Descripción Livianos 30 - 49.9 Parafínicos para propósitos generales o producción de lubricantes Parafínicos Medianos 22 - 29.9 Parafínicos y/o nafténicos para propósitos generales Pesados 14 - 21.9 Nafténicos para propósitos generales Extra pesados ≤13.9 Nafténicos para propósitos generales o lubricantes nafténicos El petróleo y sus productos Marzo 2022 22
  • 21. Clasificación de Crudos por K de UOP Crudo K (UOP) Descripción Parafínico ≥11.5 Predominan los hidrocarburos saturados. Son muy fluidos de colores claros y bajo peso específico. Por destilación producen abundante parafina y poco asfalto. Son los que proporcionan mayores porcentajes de nafta y aceite lubricante. Nafténico 10.5-11.5 Predominan los hidrocarburos etílicos y dietílicos, cíclicos y aromáticos. Son muy viscosos, de coloración oscura. Por destilación producen un abundante residuo de asfalto. Aromáticos ≤10.5 Son muy escasos K (UOP) = (TB )1/3 / sp.gr TB = Temperatura promedio de ebullición del crudo (R°) sp.gr = Gravedad específica 60/60 El petróleo y sus productos Marzo 2022 23
  • 22. Propiedades principales de Crudos Venezolanos El petróleo y sus productos Marzo 2022 24
  • 23. WTI Brent Dubái °API: 39.6 ; %S: 0.24 °API: 38.6 ; %S: 0.37 °API: 30.4 ; %S: 2.13 Crudos Internacionales Marcadores El petróleo y sus productos Marzo 2022 25
  • 24. 0% 20% 40% 60% 80% 100% Fuel oil Diesel Gasolina LPG Demanda mundial Saharan Blend Brent Arab light Safaniyah Boscán Densidad ° API Azufre % peso 0,806 44 0,2 0,837 37,5 0,3 0,855 34 1,7 0,893 27 2,8 0,995 10,7 5,3 Rendimientos de algunos crudos El petróleo y sus productos Marzo 2022 26
  • 25. El petróleo y sus productos Marzo 2022 Crudo pivote °API %S Tipo Santa Bárbara 38.0 0.45 Liviano Dulce Mesa 30.5 0.98 Liviano Merey 16.5 2.50 Pesado Boscán 10.8 4.50 Pesado Crudos Venezolanos En Venezuela hay cuatro crudos pivotes que fueron seleccionados para representar la amplia variedad de crudos venezolanos. 27
  • 26. SANTA BÁRBARA (38°API) Nafta Kero Gasoil VGO R. Vacío 186 C 242C 343 C 517 C MESA (30°API) Kero Nafta Gasoil VGO Residuo de vacío 150 C 250C 343 C 510 C MEREY (16°API) Nafta Gasoil VGO Residuo de vacío Kero Residuo de vacío 150 C 250C 343 C 510 C BOSCÁN (10°API) Nafta Kero Gasoil VGO Residuo de vacío 200 C 250C 343 C 538 C Rendimientos de crudos pivotes venezolanos El petróleo y sus productos Marzo 2022 28
  • 27. Crudo propósito combustible • Tía Juana Mediano • La Rosa Mediano LUBRICANTEROS Crudos Procesados en el CRP Refinería de Amuay • Crudo de propósito general (CPG) • Leona 24/22 • Lagotreco • BCF 17/22 • Crudo diluido (DCO) El petróleo y sus productos Marzo 2022 29
  • 28. • Lagocinco • Lagomar • Anaco Wax LUBRICANTEROS • Petrozoata Heavy (sintético) • Leona 24 •Mesa 30 • Lagotreco 26 • Petrozoata Light (sintético) • Boscán • Crudo diluido (DCO) Crudo propósito combustible Crudos Procesados en el CRP Refinería de Cardón El petróleo y sus productos Marzo 2022 30
  • 29. Destilación de Crudos La destilación es un proceso de separación física basado en las diferencias de los puntos de ebullición de los componentes de una mezcla. Es aplicada a los crudos para determinar los rendimientos y calidad de los destilados y residuos, con la finalidad de determinar el valor de un crudo ASTM 2892 Curva de destilación TBP (“True Boiling Point” ) ASTM D86 Curva de destilación para fracciones ligeras ASTM D1160 Curva de destilación para fracciones pesadas ASTM D-2887 curva de destilación simulada por cromatografía de gases para destilados medios ASTM D5236 Curva de destilación para fracciones pesadas con punto inicial de ebullición de 150°C El petróleo y sus productos Marzo 2022 31
  • 30. ASTM D-2887 TÉCNICA DESTILACIÓN AL VACÍO Norma ASTM D-5236 Carga: Residuo Atmosférico PRODUCTO Gases Nafta(mediana pesada) Kerosén Gasóleo atmosférico (DIESEL) Residuo Atmosférico (máx. 343°C) ANÁLISIS ASTM D-86 ASTM D-2887 (Destilación simulada) ASTM D-1160 ASTM D-2887 ASTM D-1160 ASTM D-2887 Residuo de Vacío (máx. 560°C) Gasóleos de vacío DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA Norma ASTM D-2892 Carga: Crudo Virgen Destilación de Crudos El petróleo y sus productos Marzo 2022 32
  • 31. Destilación de Crudos Destilación TBP ASTM 2892 Utiliza una columna de 15 etapas teóricas (relleno sólido) Se requiere de una relación de reflujo de 5:1 automatizada La temperatura máxima del líquido en el balón no debe exceder 380°C, para evitar el craqueo de productos de fondo Se lleva a cabo a presión atmosférica El petróleo y sus productos Marzo 2022 33
  • 32. Destilación de Crudos Curva de destilación de crudo y sus fracciones vs TBP °C/°F Evaluar la calidad global de un crudo Proveer data para planeamiento y diseño de procesos Proveer data de calidades y rendimientos para los productos primarios de la destilación del crudo Además es muy útil en evaluaciones económicas Indicar las dificultades potenciales al refinar o transportar el petróleo crudo y sus productos El petróleo y sus productos Marzo 2022 34
  • 33. Destilación de Crudos Corte de destilación Rango de Temperatura °C/°F Gases livianos IBP-50/122 Nafta liviana 50/122-100/212 Nafta Pesada 100/212-150/302 Kerosene 150/302-235/455 Gasoil atmosférico 235/455-343/650 Residuo atmosférico 343+/650+ Rangos de temperatura para cortes de destilación típicos El petróleo y sus productos Marzo 2022 35
  • 34. Destilación ASTM D86 Destilación de Crudos Aplica a gasolinas naturales, de motores de avión, turbo combustibles de avión, naftas y otras fracciones provenientes de la destilación atmosférica Sirve para determinar la volatilidad de un producto y determinar la tendencia de un hidrocarburo de producir vapores altamente explosivos Permite conocer el porcentaje de contaminación de un corte con su fracción consecutiva (solapamiento y brecha) Es posible transformar una destilación ASTM D-86 a TBP, con el fin de verificar los cortes de productos obtenidos en la destilación TBP El petróleo y sus productos Marzo 2022 36
  • 35. Destilación ASTM D1160 La destilación se realiza a presiones negativas Permite prolongar la curva de destilación TBP hasta un máximo de 580 °C, utilizando métodos de cálculos No utiliza columna. Tiene por definición una etapa teórica y no requiere reflujo Los productos de esta destilación son cortes con punto de ebullición superior a 340 °C hasta el orden de 580 °C Destilación de Crudos El petróleo y sus productos Marzo 2022 37
  • 36. Destilación ASTM D5236 Destilación de crudos con menos del 1% de Nafta y residuos con puntos de ebullición mayor que 150°C, tales como los residuos del ASTM D2892 Se utiliza un equipo Potstill de alto vacío (0.1 y 10 mmHg abs), operando sin reflujo hasta una temperatura del vapor de 565 °C Destilación de Crudos Se toman cortes en los puntos deseados del rango y, a intervalos se registra temperatura, presión y otras variables Se obtiene la masa de cada fracción y se calculan los rendimientos. Es posible además trazar curvas de temperatura vs volumen de cada fracción recuperada. El petróleo y sus productos Marzo 2022 38
  • 37. -619 mm Hg man. 140 mm Hg abs. Destilación de Crudos ¿Cuál es la temperatura atmosférica equivalente del residuo de vacío de PVAY-1? 920 °F El petróleo y sus productos Marzo 2022 39
  • 38. Brecha o Gap Vacío entre curvas de destilación de productos contiguos (El punto inicial del producto más pesado es mayor que el punto final del corte anterior). 100% t (°C) t (°C) t 0 % 100% vol. Dest. 0 % 95% 5% Corte Liviano Corte Pesado DT ó GAP Max. CURVA DESTILACIÓN ASTM Corte Pesado Corte Liviano % Peso Temp. Ebullición Punto de Corte T (°C ) Destilación de Crudos El petróleo y sus productos Marzo 2022 40
  • 39. Corte Liviano Solapamiento (Overlap) T 5% 100% T (°C) T (°C) 0 % 100% vol. Dest. 0% 95 % Corte Pesad o OVERLAP Curva destilación ASTM Corte Pesad o Corte Liviano Punto de Corte T (°C) % Peso Temperatu ra Ebullición Superposición de curvas de destilación de productos contiguos (El punto inicial del producto más pesado es menor que el punto final del corte anterior). Destilación de Crudos El petróleo y sus productos Marzo 2022 41
  • 40. ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS) El petróleo y sus productos Marzo 2022 42
  • 41. ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS) El petróleo y sus productos Marzo 2022 43
  • 42. 1. El crudo es liviano, mediano, pesado o extra pesado?: Pesado (°API=16.9) 2. Valor de viscosidad del crudo a 100 °F: 320.9 cSt 3. El crudo es nafténico o parafínico: Nafténico (KUOP=11) 4. Cuál es el contenido de azufre del crudo: 2.532 % p/p 5. El crudo es dulce o ácido: TAN=2.52 (TAN>1 crudo ácido) 6. Valor de carbón Conradson y asfáltenos del crudo: 10.20 % p/p y 5.4 % p/p 7. Valor del contenido de metales del crudo. Considerando alto >100 ppm, ¿El contenido de metales es alto o bajo? 450 ppm (>100 ppm alto) 8. Rendimiento de destilados atmosféricos (Nafta, Kero y diesel): 26.5 % v/v 9. De acuerdo al octanaje mínimo para gasolinas de 91 octanos, puede utilizarse la nafta de este crudo en vehículos: No. Número de octano (ON) muy bajo (RON=71.0 y MON=67.9) Nombre del crudo: BCF-17 ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS) El petróleo y sus productos Marzo 2022 44
  • 43. 10. Considerando el punto de humo mínimo de 25 mm para un jet fuel, ¿El generado por el crudo puede ser usado en una turbina de avión?: No puede ser usado en una turbina de avión. Punto de humo=19 mm 11. Valor del índice de cetano del diesel generado? ¿Puede usarse en vehículos considerando que el índice de cetano mínimo es 45 ?: Índice de Cetano=34 No puede ser usado en vehículos 12. Valor del rendimiento de residuo atmosférico y de vacío en %p/p y v/v: Residuo atmosférico 72.3% v/v y 76.3%p/p. Residuo de vacío 39.9 % v/v y 44.1%p/p 13. ¿Cuál es el rendimiento de gasóleos de vacíos en %p/p y v/v?: 32.4%v/v y 32.2%p/p 14. ¿Cuál es el contenido de azufre y metales del residuo de vacío? : 3.62 % p/p de Azufre, 820 ppm de Vanadio y 111 ppm de Níquel 15. ¿Cuál es el rendimiento total de destilados atmosféricos y de vacío?: 58.9%v/v. ENSAYOS DE CRUDOS (ASSAYS) El petróleo y sus productos Marzo 2022 45
  • 44. Productos del petróleo Procesos de la industria petrolera El petróleo y sus productos Marzo 2022 46
  • 45. Productos del petróleo Naftas Gasolinas Destilados Turbo querosén Diesel Combustibles pesados Asfaltos El petróleo y sus productos Marzo 2022 47
  • 46. Productos del petróleo Esquema general de refinación y sus derivados El petróleo y sus productos Marzo 2022 48
  • 47. Productos del petróleo Naftas y tipos Son fracciones de hidrocarburos líquido de bajo rango de ebullición (100-400 °F), utilizados para obtener gasolinas o solventes. Nafta virgen entera (WVN) Nafta virgen liviana (LVN) Nafta virgen pesada (HVN) FBS (300-400 °F) para mezclas de Diesel Solin 200 C5 de la LVN por fraccionamiento Nafta catalítica Alquilato Nafta de HDS Nafta liviana de Flexicoque (LKN) Reformado El petróleo y sus productos Marzo 2022 49
  • 48. Productos del petróleo Calidad de las Naftas Calidad Nafta total Nafta liviana Nafta pesada Rango de destilación °C 25-200 25-150 60-180 Color Blanco/amarillo Incoloro Incoloro Gravedad (°API) 55-70 70-84 52-58 Parafinas (%v/v) - 70 mínimo 30 mínimo Olefinas (%v/v) - 1 máximo 1 máximo Aromáticos (%v/v) - 8 máximo 20 máximo Presión de vapor (psia) 11 máximo 13 máximo 3 máximo El petróleo y sus productos Marzo 2022 50
  • 49. HKN HDAY-3 FKAY GLAY NFAY 1/2 NRAY DCAY NFAY-3 PVAY PSAY LVGO FBS HVN LVN NFAY4 Butano Nafta de HDS LKN Nafta catalítica ALAY Alquilato C4 Productos del petróleo Procesos de producción de las Naftas El petróleo y sus productos Marzo 2022 51
  • 50. Productos del petróleo Gasolinas y componentes Nafta virgen liviana (LVN) Nafta liviana de Flexicoque (LKN) Nafta de HDS Nafta catalítica Alquilato Butano Reformado MTBE Aditivos (Marcador adulteración, colorante e inhibidor de gomas) El petróleo y sus productos Marzo 2022 52
  • 51. Propiedad Unidad 91 95 Min Max Min Max Presión de vapor reid Kpa - 65.5 - 65.5 Índice de bloqueo de vapor (IBV=RVP+0.13(%E a 70 °C) - 14.5 - 14.5 IAD ((MON+RON)/2) 87 - 91 - RON 91 - 95 - Estabilidad a la oxidación minutos 240 - 240 - Goma existente mg/100 mL - 5 - 5 Corrosión por lamina de cobre clase - 1 - 1 Contenido de azufre % p/p - 0.1 - 0.06 Productos del petróleo Especificaciones de gasolinas venezolanas COVENIN 764:2007 El petróleo y sus productos Marzo 2022 53
  • 52. Propiedad Unidad 91 95 Min Max Min Max Benceno (promedio anual) % v/v - 1.2 - 1.2 Aromáticos (promedio anual) % v/v - 35 - 35 Olefinas+aromáticos (promedio anual) % v/v - 45 - 45 Oxigeno % p/p - 3.7 - 3.7 Color - Rojo/rosado/a naranjado amarillo Adulteración - - Negativo Presencia de marcador - Positivo Negativo Productos del petróleo Especificaciones de gasolinas venezolanas COVENIN 764:2007 Continuación El petróleo y sus productos Marzo 2022 54
  • 53. Productos del petróleo Destilados Livianos Vírgenes Hidrotratados Tratados con caustico Medios y pesados Vírgenes Craqueados Hidrotratados El petróleo y sus productos Marzo 2022 55
  • 54. Destilados Productos del petróleo El petróleo y sus productos Marzo 2022 HDAY-3 FKAY GLAY NFAY NRAY DCAY HDAY-2 PVAY PSAY DHVGO HVGO LVGO DHGO DLGO HGO ATM LGO ATM Querosén Nafta ICCO a Cardón (Aceite decantado) 56
  • 55. Productos del petróleo Turbo querosén Son combustibles para aviación producido a partir del querosén y FBS (300/400 °F) cumpliendo con las especificaciones El petróleo y sus productos Marzo 2022 57
  • 56. Productos del petróleo Especificaciones para Turbo querosén Propiedad Unidad Aviación civil Aviación militar Min Max Min Max Acidez total mg KOH/g - 0.1 - 0.015 Azufre %p/p - 0.3 - 0.3 Aromáticos %v/v - 22 - 22 Olefinas %v/v - 5 - 5 Mercaptanos (Prueba doctor) - - Debe pasar - Debe pasar Punto Inflamación °C 38 - 38 - Punto congelamiento °C - -47 - -47 Punto de humo mm 25 - 25 - El petróleo y sus productos Marzo 2022 58
  • 57. Productos del petróleo Especificaciones para Turbo querosén Propiedad Unidad Aviación civil Aviación militar Min Max Min Max Lamina de cobre Clase - 1 - 1 Lamina de plata Clase - 1 - 1 Caída de presión del filtro mm Hg - 25 - 25 Depósitos - - 3 - 3 Gomas existentes mg/100mL - 7 - 7 Índice de separación de agua con aditivo % 85 - 85 - Índice de separación de agua (WSIM) sin aditivo % 70 - 70 - Continuación El petróleo y sus productos Marzo 2022 59
  • 58. Productos del petróleo Diesel Es una mezcla de destilados livianos y medios con rangos de ebullición entre 300 y 650 °F El petróleo y sus productos Marzo 2022 60
  • 59. Productos del petróleo Especificaciones para Diesel Propiedad Unidad Mediano Pesado Industrial Min Max Min Max Min Max Punto Inflamación °C 52 - 60 - 60 - Número de cetano - 43 - 35 - - - Residuo de carbón %p/p - 0.15 - 0.50 - - Viscosidad cinemática 40 °C cSt 1.60 5.20 4.0 10.0 - 6.7 Punto de fluidez °C - 0 - 0 - 6 Contenido azufre %p/p - 0.50 - 1.50 - 1 Corrosión lamina de cobre Clase - 2 - - - 2 El petróleo y sus productos Marzo 2022 61
  • 60. Propiedad Unidad Mediano Pesado Industrial Min Max Min Max Min Max Agua y sedimento %v/v - 0.1 - 0.20 - 0.1 Color - - 2.5 - - - - Contenido de cenizas %p/p - 0.01 - 0.02 - 0.01 Sodio + potasio ppm - - - - - 1 Vanadio ppm - - - - - 0.5 Calcio ppm - - - - - 2 Plomo ppm - - - - - 1 Productos del petróleo Especificaciones para Diesel El petróleo y sus productos Marzo 2022 62
  • 61. Productos del petróleo Combustible Pesado Es producido a partir de los fondos de vacío mezclados con diluentes para alcanzar viscosidades dinámicas entre 400 y 600 SSF (segundos Saybold fuel oíl) a temperatura de 122 °F. Hay dos tipos: Combustibles pesados de alto azufre (CPAA) Combustible pesado de bajo azufre (CPBA) El petróleo y sus productos Marzo 2022 63
  • 62. Productos del petróleo Combustible pesado de alto azufre (CPAA) Propiedad Unidad Mínimo máximo Contenido de azufre %p/p 2 4 SSF a 122 °F Segundos 400 550 Agua y sedimentos %v/v - 1 Flash °F 150 250 Gravedad °API 11 14 El petróleo y sus productos Marzo 2022 64
  • 63. Productos del petróleo Combustible pesado desulfurado de bajo azufre (CPBA) Propiedad Unidad Mínimo máximo Contenido de azufre %p/p - 1 SSU a 100 °F Segundos - 500 Agua y sedimentos %v/v - 1 Flash °F 160 280 Gravedad °API 20 - El petróleo y sus productos Marzo 2022 65
  • 64. Diluentes para combustibles pesados Querosén LCO/LCCO/ARL HVGO HCO/ICCO/ARP LKGO/LCGO HKGO/HCGO Productos del petróleo El petróleo y sus productos Marzo 2022 66
  • 65. Productos del petróleo Especificaciones para combustibles pesados Propiedad Unidad RME 25 RME 35 IFO 180 (Bunker) IFO 380 Punto de inflamación min. °C 60 60 Viscosidad 50°C cSt 25 35 Punto de fluidez °C 30 30 Densidad 15°C Kg/m3 991 991 Contenido de azufre %p/p 5 3 Vanadio ppm 200 200 El petróleo y sus productos Marzo 2022 67
  • 66. Productos del petróleo Propiedad Unidad RME 25 RME 35 IFO 180 (Bunker) IFO 380 Agua y sedimentos %v/v 1.5 1 Carbón residual %p/p 15 18 Contenido de cenizas %p/p 0.10 0.15 Aluminio y silicio ppm 80 80 Sedimentos totales %p/p 0.10 0.10 Especificaciones para combustibles pesados Continuación El petróleo y sus productos Marzo 2022 68
  • 67. Productos del petróleo Asfaltos Es producido a partir de los fondos de vacío y cortes pesados de vacío (HVGO) mezclados con diluentes. Hay cuatro tipos: Curado rápido (RC 250) Cemento Asfáltico (AC 20 y AC 30) Roofers Flux Asfalto de penetración (60/70-85/100) El petróleo y sus productos Marzo 2022 69
  • 68. Productos del petróleo Asfaltos de curado rápido (RC 250) 20-25% nafta con 80-75% de fondo de vacío y HVGO Usado en la pavimentación de carreteras (asfalto frío) El petróleo y sus productos Marzo 2022 70
  • 69. Propiedad Unidad Mínimo Máximo Típico Punto de inflamación °F 80 - 170 Viscosidad cinemática 140 °F cSt 250 500 334 Penetración a 77 °F mm/10 80 120 92 Ductibilidad 77°F cm 100 - 100 Solubilidad en CCl4 %v/v 99.5 - 99.9 Agua por destilación %v/v - 0.2 0.02 Productos del petróleo Especificaciones de Asfaltos de curado rápido (RC 250) El petróleo y sus productos Marzo 2022 71
  • 70. Productos del petróleo Cemento asfáltico (AC20 y AC 30) Asfaltos viscosos 4% HVGO y 96% fondos de vacío Usado para pavimentación de carreteras Permite preparar asfaltos diluidos El petróleo y sus productos Marzo 2022 72
  • 71. Productos del petróleo Especificaciones de Cemento Asfaltico (AC 20) Propiedad Unidad Mínimo Máximo Típico Punto de inflamación °F 450 - 170 Viscosidad 140 °F Poise 1600 2400 2168 Penetración a 77 °F mm/10 60 - 82 Ductibilidad 77°F cm 50 - 100 Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 - 99.9 Agua por destilación %v/v - 0.5 0.06 El petróleo y sus productos Marzo 2022 73
  • 72. Productos del petróleo Especificaciones de Cemento Asfaltico (AC 30) Propiedad Unidad Mínimo Máximo Punto de inflamación °F 450 - Viscosidad 140 °F Poise 2400 3600 Penetración a 77 °F mm/10 50 - Ductibilidad 77°F cm 40 - Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 - Agua por destilación %v/v - 0.5 El petróleo y sus productos Marzo 2022 74
  • 73. Productos del petróleo Roofers Flux Se prepara únicamente a partir del crudo TJM-26 (Tía Juana Medio) 20% HVGO y 80% fondos de vacío Usado para alimentación de plantas de oxidación de asfaltos para producir revestimientos para techos El petróleo y sus productos Marzo 2022 75
  • 74. Productos del petróleo Especificaciones de Roofers Flux Propiedad Unidad Mínimo Máximo Típico Punto de inflamación °F 575 - 595 Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 - 99.5 Penetración a 77 °F mm/10 - - 205 Punto de ablandamiento °F - - 98 El petróleo y sus productos Marzo 2022 76
  • 75. Productos del petróleo Asfaltos de penetración (60/70 y 85/100) Se preparan igual que los cementos asfalticos 5% HVGO y 95% fondos de vacío Usado para pavimentación de carreteras El petróleo y sus productos Marzo 2022 77
  • 76. Productos del petróleo Propiedad Unidad Mínimo Máximo Punto de inflamación °F 450 - Penetración a 77 °F mm/10 60 70 Ductibilidad 77°F cm 100 - Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 - Agua por destilación %v/v - 0.8 Especificaciones de Asfaltos de penetración 60/70 El petróleo y sus productos Marzo 2022 78
  • 77. Productos del petróleo Propiedad Unidad Mínimo Máximo Punto de inflamación °F 450 - Penetración a 77 °F mm/10 85 100 Ductibilidad 77°F cm 100 - Solubilidad en CCl4 %v/v 99.0 - Agua por destilación %v/v - 1 Especificaciones de Asfaltos de penetración 85/100 El petróleo y sus productos Marzo 2022 79