destilacion primaria y secundaria del petroleo

1. Universidad Nacional Mayor De San Marcos
(Universidad de Perú, Decana de América)
Facultad de Química e Ingeniería Química
Escuela Académico-Profesional de Ingeniería Química
HIDROCARBUROS I
DESTILACION PRIMARIA Y DESTILACION
SECUNDARIA
Marzo 2015

2. Definiciones
Destilación primaria o atmosférica
Destilación secundaria o al vacío

4. La destilación atmosférica en la ingeniería del petróleo, es la destilación que
se realiza a una presión cercana a la atmosférica. Se utiliza para extraer los
hidrocarburos presentes de forma natural en el crudo, sin afectar a la estructura
molecular de los componentes.
En las unidades de destilación atmosférica, el objetivo es obtener combustibles
terminados y cortes de hidrocarburos que luego se procesarán en otras
unidades. Se basa en la transferencia de masa entre las fases líquido-gas de
una mezcla de hidrocarburos. Permite la separación de componentes en
función de su punto de ebullición.
Para que se produzca el fraccionamiento o separación, es necesario que exista
un equilibrio entre las fases líquido y vapor, que es función de la temperatura y
presión del sistema. Así los componentes de menor peso molecular se
concentran en la fase vapor y los de peso mayor, en el líquido. Las columnas se
diseñan para que el equilibrio líquido-vapor se obtenga de forma controlada y
durante el tiempo necesario para obtener los productos deseados.
Destilación atmosférica

5. El proceso consiste en vaporizar el crudo y luego condensar los hidrocarburos
en cortes definidos, modificando la temperatura a lo largo de la columna
fraccionadora. La fase líquida se obtiene mediante reflujos, que son reciclos de
hidrocarburos que retornan a la columna después de enfriarse intercambiando
calor con fluidos refrigerantes o con carga más fría. Su función es eliminar
controladamente la energía cedida en el horno de precalentamiento.
La columna de destilación está rellena de bandejas de platos, que es donde se
produce el equilibrio entre los vapores ascendentes y los líquidos que
descienden.
En la zona de agotamiento o de despojamiento stripping, situada en la parte
inferior de la columna, se le inyecta vapor de agua, que sirve para disminuir la
presión parcial de los hidrocarburos, favoreciendo la vaporización de los
compuestos más volátiles y ayudarles a que asciendan a la zona de la columna
que tenga la presión y temperatura adecuada para que se produzca el equilibrio
líquido-vapor y se produzca la extracción del producto definido.
Destilación atmosférica

6. Hoy en día, debido a las medidas medioambientales, de especificación de los
productos y de la obtención del máximo rendimiento, todas las corrientes que se
extraen de la columna de topping, pasan, previo a su comercialización, por
otros procesos industriales para mejorar su calidad o para convertirlos en
nuevos productos de mayor valor añadido.
En la unidad de topping se obtienen los siguientes productos, empezando por la
parte superior o cabeza de la columna:
•Gas de refinería (Fuel Gas). Es una mezcla de todos los compuestos
incondensables (esencialmente hidrógeno, metano, etano y etileno), presentes
de forma natural en el crudo que se está procesando. Este combustible se
utiliza en refinería, después de endulzarlo (eliminarle los compuestos
sulfurosos), para quemarlo en los diferentes procesos.
•Gas licuado de petróleo (GLP). Se separan sus diferentes compuestos para
su venta individualizada, esencialmente propano y butano
•Nafta ligera. Se envía como carga para isomerización para mejorar su RON y
MON (octanaje) y formar parte de las corrientes de gasolinas de automoción,
que se formulan en el sección de mezclado blending.
Destilación atmosférica

7. • Nafta pesada. Se envía como carga al reformado catalítico, para mejorar su
RON y formar parte de las corrientes de gasolinas de automoción.
• Keroseno. Que, una vez endulzado, es la base de la producción de Kero Jet
, combustible para las turbinas de los aviones.
• Gas Oil Ligero. Se envía a unidades de desulfuración, para eliminar los
compuestos de azufre e incorporarlo a la mezcla de formulación de gasóleos
de automoción.
• Gas Oil Pesado. Se envía a unidades de desulfuración, para eliminar los
compuestos de azufre e incorporarlo a la mezcla de formulación de gasóleos
de automoción.
• Gas Oil Atmosférico. Se utiliza como una de las alimentaciones a la unidad
de cracking catalítico
• Residuo Atmosférico. Es la fracción más pesada del crudo, por lo que se le
denomina también crudo reducido y se utiliza como alimentación a la unidad
de destilación a vacío
Destilación atmosférica

8. Destilación atmosférica
Queroseno
Gasóleo
Residuo atmosférico
Gas
Gasolina
125 °C
150
°C
165 °C
250°C
300 °C
280 °C
Crudo
Pre-calentado
Condensador
de agua

9. La destilación al vacío consiste en generar un vacío parcial por dentro del
sistema de destilación para destilar sustancias por debajo de su punto de
ebullición normal. Este tipo de destilación se utiliza para purificar sustancias
inestables como los compuestos del crudo.
Lo importante en esta destilación es que al crear un vacío en el sistema se
puede reducir el punto de ebullición de la sustancia casi a la mitad. En el caso
de la industria del petróleo es la operación complementaria de destilación del
crudo procesado en la unidad de destilación atmosférica, que no se vaporiza y
sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica. El vaporizado
de todo el crudo a la presión atmosférica necesitaría elevar la temperatura por
encima del umbral de descomposición química y eso, en esta fase del refino de
petróleo, es indeseable.
El residuo atmosférico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de
destilación atmosférica, se bombea a la unidad de destilación a vacío, se
calienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 °C,
similar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilación atmosférica, y
se introduce en la columna de destilación.
Destilación de vacío

10. Esta columna trabaja a vacío, con una presión absoluta de unos 20 mm de Hg,
por lo que se vuelve a producir una vaporización de productos por efecto de la
disminución de la presión, pudiendo extraerle más productos ligeros sin
descomponer su estructura molecular.
En la unidad de vacío se obtienen solo tres tipos de productos:
Gas Oil Ligero de vacío (GOL).
Gas Oil Pesado de vacío (GOP).
Residuo de vacío.
Los dos primeros, GOL y GOP, se utilizan como alimentación a la unidad de
craqueo catalítico después de desulfurarse en una unidad de hidrodesulfuración
(HDS).
El producto del fondo, residuo de vacío, se utiliza principalmente para alimentar a
unidades de craqueo térmico, donde se vuelven a producir más productos ligeros
y el fondo se dedica a producir fuel oil, o para alimentar a la unidad de producción
de coque. Dependiendo de la naturaleza del crudo el residuo de vacío puede ser
materia prima para producir asfaltos.
Destilación de vacío

11. Destilación de vacío
Destilados
de vacío
Residuo de vacío
(Base para betunes)
46 °C
110 °C
185 °C
260°C
340 °C
Residuo
atmosférico
precalentado
Condensador
de agua
385 °C
Vacío
350 °C
(525 °C)
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