La destilación es el proceso fundamental para refinar petróleo crudo, separando sus componentes mediante calor. En la destilación atmosférica, el crudo se divide en fracciones con diferentes puntos de ebullición como gases, naftas y gasóleos. El residuo se destila luego en la unidad de vacío a mayores temperaturas usando baja presión. Las curvas de destilación caracterizan los crudos y determinan los rendimientos de productos en la refinería.

1. LA DESTILACIÓN
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
I. U. P. SANTIAGO MARIÑO
AMPLIACIÓN MARACAIBO
INGENIERÍA QUÍMICA
CÁTEDRA: REFINACIÓN DEL PETRÓLEO
Elaborado por:
Kaurina M. Morales A.
CI: 25.816.028
Maracaibo, julio 2020

2. La destilación es la operación fundamental para el
refino del petróleo, su objetivo es conseguir,
mediante calor, separar los diversos componentes del
crudo.
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

3. PROCESO DE DESTILACIÓN
El principio físico en el que se basa el proceso de destilación es la diferencia
de volatilidad de los componentes, por tal motivo en las columnas
fraccionadoras se adecuan las condiciones termodinámicas para obtener o
"condensar" los combustibles perfectamente especificados.
El fraccionamiento del crudo se completa en dos etapas, en primer lugar se
procesa en unidades de destilación atmosférica o Topping, donde la presión
de trabajo es típicamente 1 Kg/cm². Los combustibles obtenidos por este
fraccionamiento son enviados a tanques de despacho o como carga de otras
unidades que completan su refinado.
Gran parte del crudo procesado en los Topping no se vaporiza, ya que para
lograrlo seria necesario elevar la temperatura de trabajo por sobre el umbral
de descomposición térmica. Por tal motivo este residuo atmosférico,
denominado crudo reducido, se bombea a la unidad de Vacío, donde se baja la
presión a 20 mmHg (típico) lo que permite destilarlo a mayores temperaturas
sin descomponer la estructura molecular.

4. PROCESO DE DESTILACIÓN

5. PROCESO DE DESTILACIÓN
Para que se produzca la "separación o fraccionamiento" de los cortes,
se debe alcanzar el equilibrio entre las fases líquido-vapor, ya que de
esta manera los componentes más livianos o de menor peso molecular
se concentran en la fase vapor y por el contrario los de mayor peso
molecular predominan en la fase liquida, en definitiva se aprovecha
las diferencias de volatilidad de los hidrocarburos.
El equilibrio líquido-vapor, depende principalmente de los parámetros
termodinámicos, presión y temperatura del sistema. Las unidades se
diseñan para que se produzcan estos equilibrios en forma controlada y
durante el tiempo necesario para obtener los combustibles
especificados.
Básicamente el proceso consiste en vaporizar los hidrocarburos del
crudo y luego condensarlos en cortes definidos. Modificando
fundamentalmente la temperatura, a lo largo de la columna
fraccionadora.

6. PROCESO DE DESTILACIÓN
La fase vapor se produce en el horno y zona de carga de la columna
fraccionadora. En el Horno se transfiere la energía térmica necesaria para
producir el cambio de fase y en la Zona de Carga se disminuye la presión del
sistema, produciéndose el flash de la carga, obteniéndose la vaporización
definitiva.
Por su parte, la fase liquida se logra con reflujos de hidrocarburos retornados
a la torre. Estos reflujos son corrientes liquidas de hidrocarburos que se
enfrían por intercambio con crudo o fluidos refrigerantes. La función u
objetivo principal de estos , es disipar en forma controlada la energía cedida a
los hidrocarburos en el horno, de esta manera se enfría y condensa la carga
vaporizada, en fracciones de hidrocarburos especificas, obteniéndose los
combustibles correspondientes.
Cabe destacar que, la columna posee bandejas o platos donde se produce el
equilibrio entre los vapores que ascienden y los líquidos descendentes. En
puntos o alturas exactamente calculadas existen platos colectores desde
donde se extraen los combustibles destilados.

7. DESTILACIÓN
ATMOSFÉRICA
DESTILACIÓN AL VACÍO
En las torres de destilación
atmosférica, el crudo desalinizado
se precalienta utilizando calor
recuperado del proceso. Después
pasa a un calentador de carga de
crudo de caldeo directo, y desde allí
a la columna de destilación vertical,
justo por encima del fondo, a
presiones ligeramente superiores a
la atmosférica y a temperaturas
comprendidas entre 343°C y 371°C,
para evitar el craqueo térmico que
se produciría a temperaturas
superiores
Las torres de destilación al vacío
proporcionan la presión reducida
necesaria para evitar el craqueo térmico
al destilar el residuo, o crudo reducido,
que llega de la torre atmosférica a
mayores temperaturas.
Los diseños internos de algunas torres
de vacío se diferencian de los de las
torres atmosféricas en que en lugar de
platos se utiliza relleno al azar y
pastillas separadoras de partículas
aéreas. A veces se emplean también
torres de mayor diámetro para reducir
las velocidades.
TIPOS DE DESTILACIÓN

8. DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA
 Las fracciones con los puntos de ebullición más bajos (el gas combustible y la nafta
ligera) se extraen de la parte superior de la torre por una tubería en forma de
vapores. La nafta, o gasolina de destilación directa, se toma de la sección superior de
la torre como corriente de productos de evaporación. Tales productos se utilizan
como cargas petroquímicas y de reforma, material para mezclas de gasolina,
disolventes y GPL.
 Las fracciones del rango de ebullición intermedio (gasóleo, nafta pesada y
destilados) se extraen de la sección intermedia de la torre como corrientes laterales
y se envían a las operaciones de acabado para su empleo como queroseno, gasóleo
diesel, fuel, combustible para aviones de reacción, material de craqueo catalítico y
productos para mezclas. Algunas de estas fracciones líquidas se separan de sus
residuos ligeros, que se devuelven a la torre como corrientes de reflujo
descendentes.
 Las fracciones pesadas, de alto punto de ebullición (denominadas residuos o crudo
reducido), que se condensan o permanecen en el fondo de la torre, se utilizan como
fuel, para fabricar betún o como carga de craqueo, o bien se conducen a un
calentador y a la torre de destilación al vacío para su ulterior fraccionamiento.

9. DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA

10. DESTILACIÓN AL VACÍO
Una torre de vacío ordinaria de primera fase produce gasóleos,
material base para aceites lubricantes y residuos pesados para
desasfaltación de propano; mientras que, una torre de segunda
fase trabaja con un nivel menor de vacío, destila el excedente de
residuo de la torre atmosférica que no se utiliza para procesado
de lubricantes, y el residuo sobrante de la primera torre de vacío
no utilizado para la desasfaltación.
Las torres de vacío se usan para separar productos de craqueo
catalítico del residuo sobrante. Asimismo, los residuos de las
torres de vacío pueden enviarse a un coquificador, utilizarse
como material para lubricantes o asfalto, o desulfurarse y
mezclarse para obtener fuel bajo en azufre.

11. DESTILACIÓN AL VACÍO

12. La diferencia fundamental entre las
unidades de Topping y Vacío es la
presión de trabajo en cada sistema.
El Topping opera con presiones típicas
de 1 Kg/cm² (manométrica), mientras
que en la destilación al Vacío se
trabaja con presiones absolutas de 20
mmHg. Esto permite destilar
hidrocarburos de alto
peso molecular que se descompondrían
o craquearían térmicamente, si las
condiciones operativas normales del
Topping fuesen sobrepasadas.
DIFERENCIA
ENTRE LA
DESTILACIÓN
ATMOSFÉRICA
Y LA
DESTILACIÓN
AL VACÍO.

13. L a d e t e r m i n a c i ó n e x a c t a d e l a c o m p o s i c i ó n d e u n p e t r ó l e o
c r u d o n o e s p o s i b l e d e b i d o a l a g r a n c a n t i d a d d e c o m p o n e n t e s
q u e i n t e g r a n l a m e z c l a , p o r l o q u e s e c a r a c t e r i z a e n t o n c e s e l
p e t r ó l e o p o r u n a c u r v a d e d e s t i l a c i ó n r e a l i z a d a d e a c u e r d o a
p r o c e d i m i e n t o s e s t a n d a r i z a d o s ( d e s t i l a c i ó n T B P , A S T M D 8 6 ,
D 1 1 6 0 , e t c . ) , l u e g o s e e m p l e a n c o r r e l a c i o n e s e x i s t e n t e s p a r a
d e t e r m i n a r l a s p r o p i e d a d e s f í s i c a s d e l p e t r ó l e o a p a r t i r d e l a s
t e m p e r a t u r a s q u e c o n f o r m a n l a c u r v a d e d e s t i l a c i ó n . a s í , e l
c r u d o p u e d e s e r m o d e l a d o c o m o u n g r u p o d e c o m p o n e n t e s
h i p o t é t i c o s c u y a s p r o p i e d a d e s d a n f o r m a a l a c u r v a d e
d e s t i l a c i ó n .
M e d i c i o n e s e x p e r i m e n t a l e s c o m o l a d e n s i d a d o l a v i s c o s i d a d
g e n e r a n n u e v a s c u r v a s q u e p e r m i t e n a j u s t a r l a s e s t i m a c i o n e s
p a r a e l c r u d o . E s t a s d e s t i l a c i o n e s i n d i c a n l a c a l i d a d d e l
p e t r ó l e o , y e s t á n b a s a d a s e n l a c a n t i d a d d e m a t e r i a l q u e e b u l l e
e n u n d e t e r m i n a d o r a n g o d e t e m p e r a t u r a s .
CURVAS DE DESTILACIÓN

14. CURVAS DE DESTILACIÓN
El resultado de ir recogiendo el volumen destilado a una
temperatura dada produce una curva de destilación como la
mostrada a continuación:

15. CURVAS DE DESTILACIÓN
Las curvas de destilación son importantes ya que
determinan el rendimiento de los productos que se pueden
obtener cuando un crudo es procesado en una refinería.
Los posibles ensayos de destilación normalizados son:
 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 D5307 Curva de destilación simulada a partir de
cromatografía de gases.

16. CURVAS DE DESTILACIÓN
¿Por qué hay que hacer análisis de crudos para
evaluarlos?
 Porque crudos diferentes muestran considerables
diferencias en calidad y cantidad de rendimiento de
productos.
 Porque las refinerías deben satisfacer la demanda de
productos refinados a partir de los rendimientos de
los crudos.
 Porque las Refinerías deben ganar dinero al
satisfacer la demanda.

17. POR SU ATENCIÓN