Reporte sobre DESTILACIÓN DEL PETROLEO

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MINATITLÁN
Departamento de Química y Bioquímica
Laboratorio de Química Orgánica
Practica 5:
Destilación Del Petróleo
Carrera:
Ingeniería Química
Catedrático:
Carmen Cabrera
Equipo:
• Luis Sánchez Karime Guadalupe
• Martínez Calzada Diana Laura
.

Minatitlán, Ver., México a 14/11/2016

OBJETIVOS:
• Realizar de una manera practica la destilación fraccionada del petróleo
crudo.
• Conocer las características, propiedades e importancias que tiene el
petróleo.
• Distinguir las fracciones del petróleo crudo, provenientes de su destilación
simple
• Comprender que el petróleo crudo tiene composición variable y
principalmente contiene hidrocarburos.
MARCO TEORICO:
1.- ¿Defina que es destilación y su clasificación?
La destilación es el proceso que se utiliza para llevar a cabo la separación
de diferentes líquidos, o sólidos que se encuentren disueltos en líquidos, o incluso
gases de una mezcla, gracias al aprovechamiento de los diversos puntos de
ebullición de cada sustancia partícipe, mediante la vaporización y la condensación.
Los puntos de ebullición de las sustancias son una propiedad de tipo intensiva, lo
que significa que no cambia en función de la masa o el volumen de las sustancias,
aunque sí de la presión.
Existen diferentes tipos de destilación:
• Destilación simple
• Destilación fraccionada
• Destilación al vacío
• Destilación azeotrópica
• Destilación por el arrastre de vapor
• Destilación mejorada
–Destilación simple:
Para destilar se utiliza un aparato llamado alambique. Dicho alambique está
formado por un recipiente en el cual se colocará la mezcla a la cual se le aplicará
una fuente de calor. Seguidamente encontraremos un condensador, donde se
producirá el enfriamiento de los vapores que hayan sido generados, haciéndolos
pasar de nuevo a estado líquido para ser recogidos de nuevo en otro recipiente,
donde el líquido se encontrará concentrado.
Un aparato básico de destilación simple, consta de las siguientes partes:
• Mechero, el cual proporcionará calor a la mezcla que debemos destilar.
• Matraz redondo, que sirve para contener la mezcla, así como también
porcelana porosa, para evitar el sobrecalentamiento, y que se caliente de manera
homogénea.
• Cabeza de destilación.
• Tubo refrigerante, que es un tubo de vidrio lleno de líquido refrigerante, que

viene usado para poder condensar los vapores
desprendidos.
• Una entrada de agua, por la parte inferior del tubo refrigerante, el cual
siempre debe permanecer lleno de agua.
• Salida de agua, que suele estar conectado en la parte inferior del tubo.
• Bomba de vacío, aunque no suele ser necesario si realizamos la destilación
a presión atmosférica.
-Destilación fraccionada:
Es una variante de la destilación simple usada generalmente para realizar la
separación de líquidos que posean puntos de ebullición con valores cercanos.
Se diferencia de la destilación simple sobretodo en que éste tipo utiliza una
columna de fraccionamiento, lo que permite que los vapores tengan más contacto
entre ellos, subiendo junto al líquido condensado. Este proceso hace más fácil la
tarea de intercambiar el calor entre los vapores, así como los líquidos. Dicho
intercambio provoca también un intercambio de masa, de donde los líquidos, que
tienen menor su punto de ebullición, pasando a vapor, y los vapores, con un punto
de ebullición más alto, pasan a estado líquido.
-Destilación al vacío:
Este tipo de destilación es una operación que complementa la destilación
del crudo que se destila a presión atmosférica, y que no es vaporizado, saliendo
por la parte baja de la columna de destilación.
En la destilación al vacío se consiguen tres productos diferentes:
• Gas Oil ligero (GOL)
• Gas Oil pesado (GOP)
• Residuo de vacío
-Destilación azeotrópica:
Este tipo de destilación es una técnica que se utiliza para romper
un azeótropo en las destilaciones. Un azeótropo es una mezcla en estado líquido
de varios componentes que tienen un punto de ebullición constante, y de dicha
manera, cuando la mezcla pasa a estado gaseoso (vapor), sus componentes se
forman como si fuesen el mismo.
–Destilación por arrastre de vapor:
Es una destilación que se realiza por arrastre del vapor de agua, a partir de
la vaporización del componente de la mezcla, que sean o no, volátiles. El proceso
se realiza inyectando agua ( vapor) en el interior de la mezcla, pasando a
llamarse “ vapor de arrastre”, aunque el nombre no es del todo real, pues su
función no es arrastrar, sino condensarse, consiguiendo formarse otra fase.
–Destilación mejorada:
Cuando una mezcla está formada por varios compuestos con puntos de

ebullición similares, se debe tener en cuenta otras
formas menos económicas que la destilación normal.

2.- ¿Qué es petróleo?
La palabra petróleo deriva de los vocablos PETRO (piedra)
y ÓLEUM (aceite); es decir, “aceite de piedra”. Conocido también
como “crudo” o “petróleo crudo”, es una mezcla compleja de hidrocarburos
líquidos, compuesto en mayor medida de carbono e hidrógeno; con pequeñas
cantidades de nitrógeno, oxígeno y azufre, formado por la descomposición y
transformación de restos animales y plantas que han estado enterrados a
grandes profundidades durante varios siglos.
El petróleo es el recurso natural no renovable más importante para la
sociedad debido a que ésta precisa de él para solventar muchas de sus
necesidades energéticas. Los derivados del petróleo (gasolinas y gases licuados
del petróleo) son hoy día los principales combustibles empleados tanto en el
transporte, como en la generación de energía eléctrica y
calefacción. También se emplea como materia prima para la industria química.
3.- ¿Por qué se le llama crudo al petróleo recién extraído?
Es una mezcla compleja de hidrocarburos líquidos, compuesto en mayor
medida de carbono e hidrógeno; con pequeñas cantidades de nitrógeno, oxígeno y
azufre, formado por la descomposición y transformación de restos animales
y plantas que han estado enterrados a grandes profundidades durante varios
siglos.
4.- Investigue un método de extracción del petróleo
• Perforación de pozos petrolíferos
Una vez elegidas las áreas con mayores probabilidades, se realizan las
perforaciones, que a veces llegan a considerables profundidades, por ejemplo más
de 6000 m en los Estados Unidos.
Se comienza por construir altas torres metálicas de sección cuadrada, con
refuerzos transversales, de 30 m a 40 m de altura, para facilitar el manejo de los
pesados equipos de perforación.
Dos son los sistemas comunes: a percusión, que es el más antiguo y casi en
desuso y a rotación, que se utiliza en la mayoría de los casos.
• MÉTODO A PERCUSIÓN
Se utiliza un trépano pesado, unido a una barra maestra que aumenta su
peso, que se sostiene con un cable de acero conectado a un balancín, el cual le
imprime un movimiento alternativo de ascenso y descenso, al ser accionado por

un motor.
Periódicamente se retira el trépano para extraer los materiales o detritos,
con una herramienta llamada cuchara.
Por su lentitud, actualmente ha caído en desuso, empleándose únicamente
para pozos poco profundos.
• MÉTODO A ROTACIÓN
El trépano, que es hueco, se atornilla a una serie de caños de acero que
forman las barras de sondeo, que giran impulsadas por la mesa rotativa, ubicada
en la base de la torre, y unida por una transmisión a cadena con los motores del
cuadro de maniobras.
La mesa rotativa tiene en su centro un agujero cuadrado, por la cual se
desliza una columna de perforación de la misma sección, que desciende conforme
avanza el trépano.
De la parte superior de la torre se suspenden aparejos, que permiten
levantar y bajar los pesados equipos.
Se inicia la perforación con el movimiento de la mesa rotativa, hasta que
resulte necesario el agregado de nuevas barras de sondeo, que se enroscan
miden aproximadamente 9 m.
La operación se repite todas las veces necesarias.
Los detritos son arrastrados hasta la superficie mediante el bombeo de una
suspensión densa, la inyección formada por una suspensión acuosa de una arcilla
especial, llamada bentonita que los técnicos analizan constantemente. Además
este lodo cumple otras 2 funciones importantes: Revoca las paredes de la
perforación, evitando o previniendo derrumbes; y refrigera al trépano, que se
calienta en su trabajo de intenso desgaste.
Cuando se ha perforado 100 a 150 m, se entuba el pozo con una cañería
metálica y cemento de fraguado rápido (cementación), para evitar posibles
derrumbes ocasionados por las filtraciones de las napas de agua que se
atraviesan.
Por dentro de la cañería conductora se prosigue la perforación con un
trépano de menor diámetro. En los pozos muy profundos, estas disminuciones
obligan a comenzar con diámetros de hasta 550 mm.

El análisis de la inyección permite saber cuando se está cerca del
yacimiento, por la presencia de gases desprendidos del mismo por pequeñas
grietas. Se acostumbra perforar también la capa productora, que luego se entuba
con un caño perforado, para conocer su espesor y facilitar la surgencia del
petróleo.
Lo más frecuente es que se perfore verticalmente. Esto se logra
controlando el peso aplicado al trépano y su velocidad de rotación. Pero también
puede perforarse oblicuamente, en la llamada perforación dirigida, desviando el
trépano con cuñas cóncavas de acero y barras de sondeo articuladas, para
alcanzar yacimientos apartados de la vertical (debajo de zonas pobladas, de
mares; o para controlar pozos en erupción, mediante inyección lateral de barro o
cemento). Actualmente, es frecuente terminar un pozo con un cementado, que
luego se perfora con un perforador a bala.
• PERFORACIÓN SUBMARINA
Otro método para aumentar la producción de los campos petrolíferos es la
construcción y empleo de equipos de perforación sobre el mar (ha llevado a la
explotación de más petróleo). Estos equipos de perforación se instalan, manejan y
mantienen en una plataforma situada lejos de la costa, en aguas de una
profundidad de hasta varios cientos de metros. La plataforma puede ser flotante o
descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino, y resiste a las olas, el viento
y, en las regiones árticas, los hielos. La torre sirve para suspender y hacer girar el
tubo de perforación, en cuyo extremo va situada la broca; a medida que ésta va
penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales de tubo a
la cadena de perforación. La fuerza necesaria para penetrar en el suelo procede
del propio peso del tubo de perforación.
• CONTROL DE SURGENCIA
Se comienza por bajar hasta cerca del fondo una cañería de 5 a 7,5 cm de
diámetro, llamada tubería, que lleva en su extremo superior un conjunto de
válvulas y conexiones denominado Árbol de Navidad, que mantiene al pozo bajo
control.

La surgencia del petróleo por la tubería, se logra por métodos
naturales o artificiales:
• NATURAL
Tres son las causas que pueden originar la surgencia natural.
1. La presión del agua subyacente, que al transmitirse al petróleo, lo obliga a
subir. Es la más efectiva.
2. La presión del gas libre que cubre al petróleo, que se transmite a éste y lo
impulsa en su ascenso.
3. Cuando no existe gas libre y el agua no tiene presión suficiente o tampoco
existe, al disminuir la presión por la perforación del pozo, el gas disuelto en
el petróleo se desprende y al expandirse lo hace surgir. Es la menos
efectiva de las tres.
• ARTIFICIAL
Puede lograrse por dos métodos:
A. Inyección a presión de agua, gas o aire.
B. Bombeo mecánico con bombas aspirantes de profundidad, accionadas por
gatos de bombeo. Por lo general se efectúa el bombeo simultáneo de una
serie de pozos vecinos, conectando sus gatos de bombeo mediante largas
varillas de acero, a un excéntrico que se hace girar en una estación central.
C. Bombo hidráulico, inyectando petróleo a presión que regresa a la superficie
bombeado; y bombeo centrífugo, con bombas centrífugas de varias etapas,
ubicadas cerca del fondo del pozo y accionadas por motores eléctricos
controlados desde la superficie.
• PURIFICACIÓN
El petróleo tal como surge, no puede procesarse industrialmente, sin
separarlo antes del gas y el agua salada que lo acompañan.
• SEPARACIÓN DEL GAS
Se efectúa en una batería de tanques, en los cuales, por simple reposo el

gas se separa espontáneamente.
• DESTRUCCIÓN DE LA EMULSIÓN AGUA SALADA-PETRÓLEO
Es uno de los problemas de difícil resoluciónque afronta la industria
petrolífera. Se trata de resolverlo en distintas formas:
A. Se previene la formación de emulsiones, evitando la agitación de la mezcla
de agua salada y petróleo, en las operaciones de surgencia.
B. Lavado con agua de la emulsión, seguido con una decantación posterior.
C. Decantación en tanques de almacenamiento.
D. Centrifugado de la emulsión
E. Calentado, para disminuir la viscosidad de los petróleos densos
F. Métodos químicos, térmicos o eléctricos (que son los mas efectivos para
desalinizar y deshidratar; trabaja a 11.000 voltios).
Unas vez purificado, se lo envía a tanques de almacenaje y de ellos, a las
destilerías, por oleoductos u otros medios de transporte (buques cisternas,
vagones tanques, etc.)

HOJA DE SEGURIDAD:

GENERALIDADES:
El petróleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza si no que se
separa en mezclas más simples de hidrocarburos que tienen usos específicos, a
este proceso se le conoce como Destilación Fraccionada.
La destilación es la operación fundamental para el refino del petróleo. Su
objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del
crudo. Cuando el crudo llega a la refinería es sometido a un proceso denominado
“destilación fraccionada”.
El petróleo crudo calentado se separa físicamente en distintas fracciones de
destilación directa, diferenciadas por puntos de ebullición específicos y
clasificados, por orden decreciente de volatilidad, en gases, destilados ligeros,
destilados intermedios, gasóleos y residuo.
La destilación del petróleo se realiza mediante las llamadas torres de
fraccionamiento. En ella, el petróleo, previamente calentado a temperaturas que
oscilan entre los 200ºC a 400ºC, ingresa a la torre de destilación, comúnmente
llamada columna de destilación, donde debido a la diferencias de volatilidades
comprendidas entre los diversos compuestos hidrocarbonados va separándose a
medida que se desplaza a través de la torre hacia la parte superior o inferior. El
grado de separación de los componentes del petróleo está estrechamente ligado
al punto de ebullición de cada compuesto.
El petróleo se separa por destilación fraccionada, en diversos productos
tales como: gas natural, éter de petróleo, gasóleo, gasolina, queroseno, etc.
Debido a la relación entre el punto de ebullición y peso molecular que existe entre
los diferentes componentes de cada fracción (principalmente alcanos); lo que
supone entonces una separación preliminar de acuerdo al número de carbonos.
MATERIAL REACTIVOS
1 Termómetro de -10 a 400 ºC Petróleo crudo
4 Probetas de 50 ml
1 Baño María
2 Soportes universales
2 Conexiones de hule látex
1 Mechero Fisher
5 Perlas de ebullición
1 Equipo de destilación
1 Anillo metálico

DESARROLLO:
a) Preparación del equipo:
1. Llenar el condensador con hielo y agua para cubrir el tubo del condensador
para mantener la temperatura a 0ºC. Algún otro medio de enfriamiento
puede ser usado si la temperatura de enfriamiento es de 0ºC.
2. Limpiar los lados del tubo del condensador para remover algún líquido
remanente de alguna prueba anterior.
3. Depositar 100 ml a 15.5ºC de petróleo crudo en el matraz de destilación. No
permitir que algún líquido o vapor fluya dentro del tubo.
4. Colocar el soporte para la columna de fraccionamiento, y cuidadosamente
el resorte de metal, hasta que llene los espacios uniformemente y sin
canales. Tapar el matraz cuando el resorte esté colocado, pero no
comprimir la columna después de que toda el resorte esté en su lugar.
5. Adecuar el termómetro, proveerlo con un corcho, introducirlo dentro del
matraz para que este en posición vertical con el cuelo y hasta que el
estrecho del tubo capilar, esté alrededor de 16 mm debajo del nivel del tubo
de vapor.
6. Poner el matraz cargado en posición sobre el asbesto o cerámica y
conectar el condensador con cuidado ajustándolo con un tapón a través del
cual el vapor pasará por el tubo. Ajustar la posición del matraz para que el
tubo del vapor se extienda entre 25 y 51 mm dentro del tubo del
condensador.
7. Colocar una probeta graduada a la salida del condensador introduciendo el
tubo del condensador por lo menos 25 mm dentro de la probeta.
Colocar la probeta graduada en un recipiente
transparente y llenar éste con agua a un nivel de alrededor de
25 mm debajo del tubo del condensador. Mantener el agua a
una temperatura entre 0-4ºC. Durante la destilación, cubrir la
superficie del cilindro graduado con papel secante o su
equivalente.

Evidencia.

b) Destilación de crudo:
Cuando el equipo esté instalado se procede a calentar,
el calentamiento debe ser aplicado vigorosamente hasta que
el líquido empieza a hervir y después reducir hasta que el
destilado empiece a tener un rango moderado; sin embargo,
cuando un quemador de gas es usado, la flama no deberá ser
tan larga que tenga un alcance mayor de 127 mm de diámetro
sobre la superficie del soporte de asbesto o cerámica. Destilar
los primeros 5 ó 10 ml en un rango de 2 a 3 ml/min después
incrementar el rango de destilación de 4 a 5 ml/min.
La temperatura de corte de cada compuesto esta dado en la siguiente tabla:
Cambiar la probeta graduada debajo del condensador en cada corte de la
destilación. Tapar cada probeta y colocarla en un baño de hielo para evitar que se
evapore.
Leer y anotar el volumen total en cada probeta.
Compuesto temperatura
Gasolina De TIE- 170º C
Nafta ( turbosina) De 171-190ºC
Querosina De 191-260ºC
Gasóleo De 261-310ºC

Fig. 5.1 Equipo de destilación

ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
¿Cuál es el derivado del petróleo?
Dentro de los productos que se generan a partir del petróleo tenemos a los
siguientes:
• Diésel: Gasolinas líquidas (fabricadas para automóviles y aviación, en sus
diferentes grados; queroseno, diversos combustibles de turbinas de avión, y
el gasóleo, detergentes, entre otros). Se transporta por barcazas, ferrocarril,
y en buques cisterna, por medio de oleoductos a ciertos consumidores
específicos como aeropuertos y bases aéreas como también a los
distribuidores.
• Lubricantes (aceites para maquinarias, aceites de motor, y grasas. Estos
compuestos llevan ciertos aditivos para cambiar su viscosidad y punto de
ignición), los cuales, por lo general son enviados a granel a una planta
envasadora.
• Ceras (parafinas), utilizadas en el envase de alimentos congelados, entre
otros. Pueden ser enviados de forma masiva a sitios acondicionados en
paquetes o lotes.
• Parafinas: Es la materia prima para la elaboración de velas y similares,
ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, fármacos, etc.
• Cloruro de polivinilo (PVC): Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, tienen
alta resistencia a la abrasión y a los productos químicos. Se utiliza para
hacer manteles, cortinas para baño, muebles, alambres y cables eléctricos.
También se utiliza para la fabricación de riego, juntas, techado y botellas.
• Plásticos, pinturas, barnices, disolventes, fertilizantes e insecticidas,
detergentes, cauchos artificiales, negro de humo, poliéster, sintéticos y
muchos más.
• Polietileno: materia prima para la fabricación de plásticos.
• Negro de humo: fabricación de neumáticos.
• Detergentes: para lavar.
• Producción de Thinner (adelgazador o rebajador de pinturas).
• Azufre: subproductos de la eliminación del azufre del petróleo que pueden
tener hasta un dos por ciento de azufre como compuestos de azufre. El
azufre y ácido sulfúrico son materiales importantes para la industria. El
ácido sulfúrico es usualmente preparado y transportado como precursor
del oleum o ácido sulfúrico fumante.
• Brea se usa en alquitrán y grava para techos o usos similares.

• Asfalto - se utiliza como aglutinante para
la grava que forma de asfalto concreto, que se utiliza para la pavimentación
de carreteras, etc. Una unidad de asfalto se prepara como brea a granel
para su transporte.
• Coque de petróleo, que se utiliza especialmente en productos
de carbono como algunos tipos de electrodo, o como combustible sólido.
• Petroquímicos de las materias primas petroquímicas, que a menudo son
enviadas a plantas petroquímicas para su transformación en una variedad
de formas. Los petroquímicos pueden ser hidrocarburos olefinas o sus
precursores, o diversos tipos de químicos como aromáticos.

OBSERVACIONES:
Se observó que para poder generar el primer compuesto (gasolina) se
mantuvo la temperatura de 170 °C en un tiempo aproximado de 15 a 20 minutos y
fue evidente el olor de este producto del cual se obtuvo 10 ml.
Entre los 171°C hasta los 190° obtuvimos Nafta (turbosina) de esta se
obtuvo poco menos de 5 ml.
Pasado el tiempo de 30 minutos se empezó a producir la turbosina y se
pudo observar que la temperatura fue constate pero al límite de 190 °C la
temperatura como que empezó a disminuir, y se mantuvo en 170 °C después
comenzó a aumentar la temperatura hasta los 260°C se logró obtener la
Querosina en donde se obtuvo 5 ml
A tal punto que la temperatura se mantuvo y volvió a disminuir por lo cual
aumentamos la temperatura y obtuvimos el gasóleo (un poco más de 10 ml) se
caracteriza por su color amarillento.
RESIDUOS:
La mezcla que queda en el matraz debe ser colocada en un recipiente
colocado en la campana de extracción, etiquetándolo como residuos de petróleo
crudo.

CONCLUSIONES.
Karime Guadalupe Luis Sánchez
Este es un proceso un poco delicado, ya que trabajamos con altas
temperaturas y hay que estar al pendiente de que la temperatura no se pase o no
baje, además de que es un material muy inflamable.
Usualmente a una aplicación de temperatura muy alta al petróleo se hace
en un ambiente aislado para que no haya contacto con complicaciones que
provoquen alguna consecuencia desgarradora. También se usaron las perlas para
que el matraz no se fracturara debido a las altas temperaturas a la que estaba
expuesta.
Diana Laura Martínez Calzada
Aprendí como se obtienen derivados del petróleo por medio de la
destilación fraccionada, también sobre las propiedades física por de cada uno de
los derivados del petróleo además de las temperaturas en las cuales se obtienes
estos derivados.
BIBLIOGRAFIA
http://quimica.laguia2000.com/general/destilacion#ixzz4PGTOZCNV

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