Columna de Destilación TBP

COLUMNA DE DESTILACION TBP

DESTILACIÓN TBP (TRUE BOILING POINT) La destilación TBP (True Boiling Poínt) permite dar una imagen casi exacta de la composición de un crudo por la medida de la temperatura de «ebullición» de los constituyentes que lo componen, de ahí su nombre. Para llevar a cabo la destilación se utiliza una columna de relleno, que debe equivaler, aproximadamente, a diez y hasta veite platos teóricos con una relación de reflujo del orden de cinco. El conjunto consta de un matraz equipado con calefacción eléctrica y dotado de un par termoeléctrico, una columna de relleno provista de un sistema de reflujo de cabeza con toma de temperatura. Debe poder trabajar a presión atmosférica y a cierto vacío y no debe alcanzarse más de 650ºF para minimizar craqueo.

A partir de una muestra de petróleo crudo, se recogen en cabeza fracciones, de las cuales, se anotan las temperaturas inicial y final del paso de cada una de las fracciones y estos datos permiten trazar la curva de destilación T.B.P. Al comenzar la destilación T.B.P. salen primeramente sin condensar los gases disueltos en el petróleo crudo y se recogen para analizarlos, bien por cromatografía o espectrografía. Por otra parte, es difícil sobrepasar la temperatura de 250°C en la cabeza de la columna pues la temperatura correspondiente en el matraz estaría próxima a los 400°C a presión atmosférica, con riesgo de alterar el residuo cracking, lo que modificaría la composición de las fracciones pesadas. Es preciso entonces recurrir a 1

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destilación al vacío. Se toma de nuevo el residuo atmosférico a una presión de 50 a 100 mm de Hg y se le vuelve a destilar hasta que la temperatura en el matraz alcance de 350 a 400°C. Si el residuo obtenido es aun relativamente importante (superior a 30%), se intenta una tercera etapa de destilación bajo un vacío de algunos milímetros de mercurio en una instalación simplificada con sólo uno o dos platos teóricos. Quedando en el matraz un residuo espeso y viscoso, más o menos importante según el crudo. El esquema de destilación es el siguiente:

Una curva de destilación TBP se muestra a continuación. Cada tipo de crudo tiene una curva TBP que los caracteriza. La información sobre cada corte que se obtiene de la destilación TBP se denomina ASSAY del Crudo. Una evaluación TBP de un crudo incluye como mínimo la medición de la gravedad del crudo, su viscosidad, contenido de azufre, el punto denominado “pour point”, contenido de metales, etc. La destilación TBP incluye una curva de destilación, un análisis cromatográfico de los componentes livianos, la determinación de las propiedades (gravedad, viscosidad, contenido de azufre, “pour point”, contenido de metales, etc.) de cada fracción etc. La data del Crude Assay de la destilación TBP se emplea para: Evaluar la calidad global de un crudo; Indicar las dificultades potenciales al refinar o transportar el petróleo crudo y sus productos; Proveer data para planeamiento y diseño de procesos; Proveer data de

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calidades y yields para los productos primarios de la destilación del crudo. Además es muy útil en evaluaciones económicas. 

Utiliza una columna de 15 etapas teóricas. (relleno sólido)

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Se requiere de una relación de reflujo de 5:1, la cual es controlada con un sistema automático.



La temperatura máxima del líquido de fondo de balón no debe exceder de 380°C, con el fin de evitar craqueo del producto de fondo.



Entre los mecanismos de operación se encuentran la destilación a presión atmosférica y a presiones reducidas de (100 -5 mmHg).

En la destilación de punto de ebullición verdadero se utiliza un sistema de destilación que separa los componentes, cada uno a su PEB y en la cantidad presente en la mezcla original. Sin embargo, no especifica relación de reflujo ni número de platos. DESTILACION TBP DE LOS CRUDOS ¿Qué se hace con la curva TBP? Nos permite evaluar el petróleo, para poder saber que derivados se pueden obtener en la refinería a partir de un crudo, y también establecer estrategias operacionales y la optimización de procesos. 3

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De acuerdo a las ASTM, la determinación del TBP para las fracciones de petróleo tiene como tope para poder realizarse hasta 565ºC. para superiores a estos se utiliza otro tipo de métodos. LA DESTILACION TBP permite dar una imagen casi exacta de la composición de un crudo porque se obtiene la medida de la temperatura de ebullición de los componentes del crudo. Yo le entiendo que al realizar la destilación puedes determinar qué tipo de destilados obtienes de acuerdo al punto de ebullición real (a una temperatura determinada). Pero si quieres obtener el punto de ebullición real de cada componente(destilado) tienes que hacer la media aritmética de la temperatura inicial y final en la que se produjo el destilado. (es decir sumas la temperatura en el inicio de la destilación de una fracción y la temperatura final del mismo y la divides para dos). Esta es la característica por lo que se denomina TBP. Además, durante la destilación puedes recoger el peso, la densidad y otros datos que te servirán para evaluar al crudo y son: a) Para las fracciones ligeras 

Numero de octano



Presión de vapor



Peso molecular



PONA(parafinas, olefinas, naftenos, aromáticos)



%Azufre y otros

b) Para las fracciones pesadas 

Punto de anilina



Densidad



Viscosidad



Contenido de azufre



Contenido de asfáltenos, etc.

¿PERO PARA QUE TE SIRVEN ESTOS DATOS? Bueno, con la información que nos proporciona la destilación podemos trazar las curvas

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“propiedad –rendimiento “y las curvas de Isopropiedades. Y si ya realizas estas curvas, estas te sirven en el estudio de valoración de los crudos. Hay ciertas propiedades que son aditivas y que te permiten no estar midiéndolas a cada rato, ósea que las mides una vez y las representas en cortes más anchos (estas propiedades son densidad, presión de vapor, contenido de azufre, contenido en aromáticos). Pero hay otras que no lo permiten y son viscosidad punto de inflamación, punto de congelación que deben medirse en cada fracción y no en cortes anchos. Por eso es recomendable hacer una destilación TBP con los cortes producidos en refinerías y midiendo sus propiedades. EXPLICACIÓN DE COMO HACER LA GRAFICA DE LA DESTILACION TBP El grafico de bajo nos da información de una destilación atmosférica (743 mmHg) y la otra a40 mm Hg de un crudo. Tenemos 16 fracciones, mira bien los datos que tienes:

Mira la destilación a presión atmosférica se realiza hasta una temperatura de 527ºF y la destilación a 40 mm Hg hasta una temperatura de 572 ºF

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¿La pregunta es porque se realiza la destilación a 40 mm Hg? La respuesta es que La etapa de destilación realizada a la presión de 40 mm Hg es necesaria para prevenir las altas temperaturas que pueden ocasionar el craqueo del crudo, por lo tanto, es necesario que las temperaturas de destilación reportadas en el análisis a 40 mm Hg sean corregidas a 760 mmHg (es decir a presión atmosférica)Para hacer esta corrección existen gráficas, una te la pongo a continuación en una gráfica T=f(%destilado) se presentan un escalón por el cambio de presión mencionado anteriormente para la reducción de la temperatura para evitar el craqueo a presión atmosférica.

Entonces aquí se corrige la temperatura de 40 mm Hg a temperatura a presión atmosférica que es la que se necesita, y así con todos los datos de la tabla de las fracciones de la 11 a la 16(me explico: se hace correcciones a las temperaturas que se tienen a 40 mm Hg). Entonces arreglas de nuevo la tabla. se corrige por porcentaje en volumen, pero eso no es difícil pero no se si pueda explicarte tendría que verte para explicarte. Pero bueno ya la tabla corregida y extrapolada queda de la siguiente manera:

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Luego se gráfica y se obtiene la curva TBP para un crudo como a continuación:

Bueno ahí esta como se hace una curva TBP, pero ahora toca explicarte como interpretar los demás gráficos. Mira en este tipo de graficas tienen que darte, o según lo que yo entiendo los rangos de TBP, o sea tienen que darte la temperatura inicial y final de los destilados y los ubicas en la curva y puedes determinar hasta los volúmenes a

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obtener, bueno ese es otro asunto. Lo importante es que tengas la idea y ya más tarde te explico el grafico que hay en el libro. NOTA: ESTO ES SOLO PARA QUE VEAS COMO SE HACE LA CURVA Y COMO SE UBICAN LOSDATOS LA CURVA MÁS IMPORTANTE ES LA DESTILACIÓN TBP: T = F( % VOLUMEN Ó % PESO). La siguiente figura representa la curva TBP de un crudo Arabia Ligero, en el que se observan los rendimientos en diferentes cortes en función del intervalo de destilación elegido. De hecho, esta curva suministra los rendimientos que el refinero podrá obtener a la salida de la unidad de destilación atmosférica y permite fijar las condiciones de operación de esta unidad en función de los productos deseados.

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