PROCESAMIENTO DE PROCESAMIENTO DE HIDROCARBUROSHIDROCARBUROS

Prof.(a) Ing. Giannina CorderoProf.(a) Ing. Giannina CorderoIngeniero De Proyecto En Ingeniero De Proyecto En Ingeniería De Procesos del Ingeniería De Procesos del

Proyecto Refinería Batalla de Proyecto Refinería Batalla de Santa Inés.Santa Inés.

Barinas Estado Barinas

Antigua RefineríaAntigua Refinería

Actual RefineríaActual Refinería

Refinería De Petróleo Refinería De Petróleo Las refinerías de petróleo funcionan veinticuatro horas al día para Las refinerías de petróleo funcionan veinticuatro horas al día para

convertir crudo en derivados útiles. El petróleo se separa en convertir crudo en derivados útiles. El petróleo se separa en varias fracciones empleadas para diferentes fines. Algunas varias fracciones empleadas para diferentes fines. Algunas fracciones tienen que someterse a tratamientos térmicos y fracciones tienen que someterse a tratamientos térmicos y químicos para convertirlas en productos finales como gasolina o químicos para convertirlas en productos finales como gasolina o grasas. grasas.

En los primeros tiempos, la refinación se contentaba con separar En los primeros tiempos, la refinación se contentaba con separar los productos preexistentes en el crudo, sirviéndose de su los productos preexistentes en el crudo, sirviéndose de su diferencia de volatilidad, es decir, del grosor de una molécula. diferencia de volatilidad, es decir, del grosor de una molécula. Fue entonces cuando se aprendió a romperlas en partes más Fue entonces cuando se aprendió a romperlas en partes más pequeñas llamadas "de cracking", para aumentar el rendimiento pequeñas llamadas "de cracking", para aumentar el rendimiento en esencia, advirtiéndose que ellas y los gases subproductos de en esencia, advirtiéndose que ellas y los gases subproductos de su fabricación tenían propiedades "reactivas". su fabricación tenían propiedades "reactivas".

Así, por ebullición, los productos más volátiles se iban primero y Así, por ebullición, los productos más volátiles se iban primero y a medida que la temperatura subía, le llegaba el turno a los a medida que la temperatura subía, le llegaba el turno a los productos cada vez más ligeros. El residuo era la brea de productos cada vez más ligeros. El residuo era la brea de petróleo o de alquitrán. Asimismo, calcinándolo, se le podía petróleo o de alquitrán. Asimismo, calcinándolo, se le podía transformar en coque, excelente materia prima para los hornos transformar en coque, excelente materia prima para los hornos metalúrgicos de la época. metalúrgicos de la época.

El principio básico en la refinación del crudo radica en los procesos de destilación y de conversión, donde se calienta el petróleo en hornos de proceso y se hace pasar por torres de separación o fraccionamiento y plantas de conversión.En las distintas unidades se separan los productos de acuerdo a las exigencias del mercado.La primera etapa en el refinado del petróleo crudo consiste en separarlo en partes, o fracciones, según la masa molecular.

Pasos Básicos Para La Pasos Básicos Para La Refinación Refinación

El crudo se calienta en una caldera y se hace pasar a la columna de fraccionamiento, donde la temperatura disminuye con la altura.

Las fracciones con mayor masa molecular (empleadas para producir por ejemplo aceites lubricantes y ceras) sólo pueden existir como vapor en la parte inferior de la columna, donde se extraen.

Las fracciones más ligeras (que darán lugar por ejemplo a combustible para aviones y gasolina) suben más arriba y son extraídas allí.

Todas las fracciones se someten a complejos tratamientos posteriores para convertirlas en los productos finales deseados.

Una vez extraído el crudo, se trata con productos químicos y calor para eliminar el agua y los elementos sólidos y se separa el gas natural. A continuación se almacena el petróleo en tanques desde donde se transporta a una refinería en camiones, por tren, en barco o a través de un oleoducto. Todos los campos petroleros importantes están conectados a grandes oleoductos.

Etapas Del Refinado De Etapas Del Refinado De Petróleo Petróleo

Importancia De La Importancia De La Refinación Refinación

La refinación es de importancia estratégica para La refinación es de importancia estratégica para Venezuela. El proceso de refinación produce Venezuela. El proceso de refinación produce gasolinas, naftas, destilados, combustibles gasolinas, naftas, destilados, combustibles residuales, asfalto, lubricantes y ceras. Existen en residuales, asfalto, lubricantes y ceras. Existen en el país las refinerías de Amuay y Cardón en el el país las refinerías de Amuay y Cardón en el complejo refinador de Paraguaná del estado complejo refinador de Paraguaná del estado Falcón, Bajo Grande en el Zulia, El Palito en el Falcón, Bajo Grande en el Zulia, El Palito en el estado Carabobo, y Puerto La Cruz San Roque en estado Carabobo, y Puerto La Cruz San Roque en el estado Anzoátegui con el complejo refinador el estado Anzoátegui con el complejo refinador Jose. Además mediante contrato de Jose. Además mediante contrato de arrendamiento con el gobierno de Curazao, se arrendamiento con el gobierno de Curazao, se incorporó la refinería La Isla. Y próximamente en incorporó la refinería La Isla. Y próximamente en el estado Barinas la refinería Batalla de Santa el estado Barinas la refinería Batalla de Santa InésInés

Unidades Básicas Para La Unidades Básicas Para La Refinación Del PetróleoRefinación Del Petróleo

Destilación Básica o Destilación Destilación Básica o Destilación AtmosféricaAtmosférica

Craqueo TérmicoCraqueo Térmico

Alquilación y Craqueo CatalíticoAlquilación y Craqueo Catalítico

Destilación Básica o Destilación Destilación Básica o Destilación AtmosféricaAtmosférica

La herramienta básica de refinado es la unidad de destilación. La herramienta básica de refinado es la unidad de destilación. El petróleo crudo empieza a vaporizarse a una temperatura El petróleo crudo empieza a vaporizarse a una temperatura algo menor que la necesaria para hervir el agua.algo menor que la necesaria para hervir el agua.

Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a temperaturas más bajas, y a medida que vaporizan a temperaturas más bajas, y a medida que aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas más grandes.más grandes.

El primer material destilado a partir del crudo es la fracción El primer material destilado a partir del crudo es la fracción de gasolina, seguida por la nafta y finalmente el queroseno. de gasolina, seguida por la nafta y finalmente el queroseno.

En las antiguas destilerías, el residuo que quedaba en la En las antiguas destilerías, el residuo que quedaba en la caldera se trataba con ácido sulfúrico y a continuación se caldera se trataba con ácido sulfúrico y a continuación se destilaba con vapor de agua.destilaba con vapor de agua.

Las zonas superiores del aparato de destilación Las zonas superiores del aparato de destilación proporcionaban lubricantes y aceites pesados, mientras proporcionaban lubricantes y aceites pesados, mientras que las zonas inferiores suministraban ceras y asfalto.que las zonas inferiores suministraban ceras y asfalto.

Craqueo TérmicoCraqueo Térmico

El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se desarrolló en un esfuerzo para aumentar el rendimiento desarrolló en un esfuerzo para aumentar el rendimiento de la destilación.de la destilación.

En este proceso, las partes más pesadas del crudo se En este proceso, las partes más pesadas del crudo se calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide (craquea) las moléculas grandes de hidrocarburos en (craquea) las moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de gasolina compuesta por este tipo de moléculas producida gasolina compuesta por este tipo de moléculas producida a partir de un barril de crudo.a partir de un barril de crudo.

No obstante, la eficiencia del proceso era limitada, porque No obstante, la eficiencia del proceso era limitada, porque debido a las elevadas temperaturas y presiones se debido a las elevadas temperaturas y presiones se depositaba una gran cantidad de coque (combustible depositaba una gran cantidad de coque (combustible sólido y poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía sólido y poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía emplear temperaturas y presiones aún más altas para emplear temperaturas y presiones aún más altas para craquear el crudo.craquear el crudo.

Craqueo TérmicoCraqueo Térmico

Más tarde se inventó un proceso de Más tarde se inventó un proceso de coquefacción en el que se recirculaban los coquefacción en el que se recirculaban los fluidos; el proceso funcionaba durante un fluidos; el proceso funcionaba durante un tiempo mucho mayor con una tiempo mucho mayor con una acumulación de coque bastante menor. acumulación de coque bastante menor. Muchos refinadores adoptaron este Muchos refinadores adoptaron este proceso de pirólisis a presión. proceso de pirólisis a presión.

Alquilación y Craqueo Alquilación y Craqueo CatalíticoCatalítico

La alquilación y el craqueo catalítico aumentan La alquilación y el craqueo catalítico aumentan adicionalmente la gasolina producida a partir de adicionalmente la gasolina producida a partir de un barril de crudo. un barril de crudo.

En la alquilación, las moléculas pequeñas En la alquilación, las moléculas pequeñas producidas por craqueo térmico se recombinan producidas por craqueo térmico se recombinan en presencia de un catalizador.en presencia de un catalizador.

Esto produce moléculas ramificadas en la zona de Esto produce moléculas ramificadas en la zona de ebullición de la gasolina con mejores propiedades ebullición de la gasolina con mejores propiedades (por ejemplo, mayores índices de octano-(por ejemplo, mayores índices de octano-octanaje) como combustible de motores de alta octanaje) como combustible de motores de alta potencia, como los empleados en los aviones potencia, como los empleados en los aviones comerciales actuales.comerciales actuales.

Alquilación y Craqueo Alquilación y Craqueo CatalíticoCatalítico

En el proceso de craqueo catalítico, el crudo se En el proceso de craqueo catalítico, el crudo se divide (craquea) en presencia de un catalizador divide (craquea) en presencia de un catalizador finamente dividido. Esto permite la producción de finamente dividido. Esto permite la producción de muchos hidrocarburos diferentes que luego muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante alquilación, pueden recombinarse mediante alquilación, isomerización o reformación catalítica para isomerización o reformación catalítica para fabricar productos químicos y combustibles de fabricar productos químicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados.elevado octanaje para motores especializados.

    La fabricación de estos productos ha dado origen a La fabricación de estos productos ha dado origen a la gigantesca la gigantesca industria petroquímica,industria petroquímica, que que produce alcoholes, detergentes, caucho sintético, produce alcoholes, detergentes, caucho sintético, glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes y glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes y materias primas para fabricar medicinas, nylon, materias primas para fabricar medicinas, nylon, plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes y complementos alimenticios, explosivos, tintes y materiales aislantes. materiales aislantes.

Unidad de Craqueo CatalíticoUnidad de Craqueo Catalítico

PetroquímicaPetroquímica

Es la industria que produce productos químicos a Es la industria que produce productos químicos a partir de hidrocarburos, especialmente del gas partir de hidrocarburos, especialmente del gas natural que se encuentra asociado al petróleo o natural que se encuentra asociado al petróleo o en yacimientos de gas libre. en yacimientos de gas libre.

Los productos que se obtienen pueden Los productos que se obtienen pueden clasificarse como materias primas: acetileno, clasificarse como materias primas: acetileno, etileno, propileno, butano, benceno, fenol, etileno, propileno, butano, benceno, fenol, alquitrán y otros. Y como productos finales tales alquitrán y otros. Y como productos finales tales como: resinas para pinturas y plásticos, como: resinas para pinturas y plásticos, detergentes, solventes, explosivos, fibras detergentes, solventes, explosivos, fibras sintéticas, herbicidas, fertilizantes entre otros sintéticas, herbicidas, fertilizantes entre otros productos. productos.

Las actividades petroquímicas se desarrollan en Las actividades petroquímicas se desarrollan en los complejos petroquímicos de El Tablazo en el los complejos petroquímicos de El Tablazo en el estado Zulia, El Palito, Morón, en el estado estado Zulia, El Palito, Morón, en el estado Carabobo y José Antonio Anzoátegui, en Jose, Carabobo y José Antonio Anzoátegui, en Jose, estado Anzoátegui. estado Anzoátegui.

Gas NaturalGas Natural Las reservas de gas de Venezuela se han calculado como las Las reservas de gas de Venezuela se han calculado como las

séptimas en volumen a nivel mundial y con una duración teórica de séptimas en volumen a nivel mundial y con una duración teórica de más de cien años. El gas licuado permite su transportación por más de cien años. El gas licuado permite su transportación por tuberías (gasductos) para uso industrial o doméstico y para tuberías (gasductos) para uso industrial o doméstico y para vehículos como gas natural (GNV).vehículos como gas natural (GNV).Actualmente, el gas natural tiene una participación del 46% en el Actualmente, el gas natural tiene una participación del 46% en el mercado energético nacional, ahorrando grandes cantidades de mercado energético nacional, ahorrando grandes cantidades de petróleo. petróleo.

Las plantas de extracción y fraccionamiento de gas natural, Las plantas de extracción y fraccionamiento de gas natural, existentes para el año 2000, en el área de oriente: Jusepín, Santa existentes para el año 2000, en el área de oriente: Jusepín, Santa Barbara, San Joaquín R. S. Joaquín y Guara oeste. En el Área de Barbara, San Joaquín R. S. Joaquín y Guara oeste. En el Área de occidente: GLP5, Tía Juana 2y3, Lama Proceso, Lamar líquido, El occidente: GLP5, Tía Juana 2y3, Lama Proceso, Lamar líquido, El Tablazo 1 y 2. Con una extracción total para Venezuela de 99 486 de Tablazo 1 y 2. Con una extracción total para Venezuela de 99 486 de miles de millones de metros cúbicos. Adicionalmente se realizan dos miles de millones de metros cúbicos. Adicionalmente se realizan dos grandes proyectos gasíferos en la Plataforma Deltana, entre el grandes proyectos gasíferos en la Plataforma Deltana, entre el estado Delta Amacuro y la isla de Trinidad y el proyecto Mariscal estado Delta Amacuro y la isla de Trinidad y el proyecto Mariscal Sucre, al norte de la península de Paria, costa afuera.Sucre, al norte de la península de Paria, costa afuera.

Plantas Refinadoras en el PaísPlantas Refinadoras en el País

En nuestro país tenemos varias refinerías. En nuestro país tenemos varias refinerías. En el estado Falcón se encuentra el Centro En el estado Falcón se encuentra el Centro de Refinación Paraguaná, formado por la de Refinación Paraguaná, formado por la interconexión de las refinerías de Amuay y interconexión de las refinerías de Amuay y Cardón (Falcón), y la de Bajo Grande Cardón (Falcón), y la de Bajo Grande (Estado Zulia). En el estado Carabobo (Estado Zulia). En el estado Carabobo tenemos El Palito, y en el estado tenemos El Palito, y en el estado Anzoátegui están localizadas las refinerías Anzoátegui están localizadas las refinerías de Puerto La Cruz y San Roque. Por último de Puerto La Cruz y San Roque. Por último se ha incorporado mediante un contrato de se ha incorporado mediante un contrato de arrendamiento con el gobierno de Curazao, arrendamiento con el gobierno de Curazao, la refinería La Isla.la refinería La Isla.

Asignación TeóricaAsignación TeóricaDescomposiciónDescomposición

DESINTEGRACION TERMICADESINTEGRACION TERMICA REDUCCION DE VISCOSIDADREDUCCION DE VISCOSIDAD HIDRODESINTEGRACIONHIDRODESINTEGRACION COQUIZACION COQUIZACION

GASIFICACION.GASIFICACION.

Rearreglo MolecularRearreglo Molecular

REFORMACIÓNREFORMACIÓN ISOMERIZACIÓNISOMERIZACIÓN HIDRODESULFURACIÓNHIDRODESULFURACIÓN HIDROGENACIÓN DE HIDROGENACIÓN DE

OLEFINASOLEFINAS HIDROGENACIÓN SELECTIVA HIDROGENACIÓN SELECTIVA

DE DIOLEFINASDE DIOLEFINAS SATURACIÓN DE SATURACIÓN DE

AROMÁTICOSAROMÁTICOS DESHIDROGENACION.DESHIDROGENACION.

Construcción MolecularConstrucción Molecular

ALQUILACIÓNALQUILACIÓN ETERIFICACIÓNETERIFICACIÓN POLIMERIZACIÓNPOLIMERIZACIÓN DIMERIZACIÓN.DIMERIZACIÓN.