Labo 2 Ope Destilacion de Hidrocarburos

 

DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA DE HIDROCARUROS 1. OBJETIVO 1.1 Objetivo g geee!"# Extraer los hidrocarburos presentes naturalmente en el crudo por destilación, sin afectar la estructura molecular de los componentes.

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Objetivo% e%&e'()i )i''o% Conocer las principales operaciones unitarias que se manejan en un proceso de separación de hidrocarburos. Identificar los equipos básicos de operación, que forman parte de una planta de refinación de petróleo. Reconocer las diferencias entre el diseño de una columna empacada y una columna de platos. Cono Co noce cerr la imp impor orta tanc ncia ia de la ap aplic licac ació ión n de no norm rmas as de se seu uri rida dad d en la indu indus str tria ia pe petr tro olera lera pa para ra tr tra aba baja jarr en pl plan anta tas s de pr proc oce esam amie ient nto o de hidrocarburos.

$. MARC MARCO O TE TEOR ORIC ICO O !a de dest stil ilac ació ión n del petróleo petróleo  se reali"a me med diante las lla llamadas, torres de frac fr acci cion onam amie ient nto. o. En es esta ta,, el pe petró tróle leo o as asci cien ende de po porr la to torre rre au aume ment ntan ando do su temperatura, obteni#ndose los deri$ados del mismo. El petróleo llea a las refiner%as en su estado natural para su procesamiento. &onde prácticamente lo que se hace es cocinarlo. 'or tal ra"ón es que al petróleo tambi#n se le denomina (crudo(. )na refiner%a es un enorme complejo donde el petróleo crudo se somete en primer  luar a un proceso de destilación o separación f%sica y lueo a procesos qu%micos que pe permit rmiten en ext extrae raerle rle bue buena na pa parte rte de la ra ran n $ar $aried iedad ad de com compon ponent entes es que contiene. El petróleo tiene una ran $ariedad de compuestos, al punto que de #l se pueden obtener por encima de los *.+++ productos. El pe petr tról óleo eo se pu pued ede e i iua ualm lmen ente te cl clas asif ific icar ar en cu cuat atro ro ca cate teo or%a r%as s pa para raf% f%ni nico co,, naft#nico, asfáltico o mixto y aromático. El funcionamiento de una refiner%a se cumple de la siuiente manera El primer paso de la refinación del petróleo crudo se cumple en las torres de (destilación primaria( o (destilación atmosf#rica(. En su interior, estas torres operan a una presión cercana a la atm atmosf osf#ri #rica ca y est están án di$ di$idi ididas das en num numero erosos sos co compa mpartim rtimien ientos tos a los qu que e se denominan (bandejas( o (platos(. Cada bandeja tiene una temperatura diferente y cumple la función de fraccionar los componentes del petróleo. El crudo llea a estas torres despu#s despu#s de pasar por un horn horno, o, donde se (coc (cocina( ina( a tempe temperatur raturas as de hasta -++ rados cent%rados que lo con$ierten en $apor. Esos $apores entran por la parte inferior de la torre de destilación y ascienden por entre las bandejas.   medida que suben su pierden y se enfr%an. Cuandoy se cada componente $apori"ado encuentra propia calor temperatura, se condensa deposita en su

 

respecti$a bandeja, a la cual están conectados ductos por los que se recoen las distintas corrientes que se separaron en esta etapa. l fondo de la torre cae el (crudo reducido(, es decir, aquel que no alcan"ó a e$aporarse en esta primera etapa.. /e cumpl etapa cumple e as% el primer paso de la refina refinación. ción. &e abajo hacia arriba se han obtenido, en su orden asóleos, acpm, queroseno, turbosina, nafta y ases ricos en butano y propano. lunos de estos, como la turbosina, queroseno y acpm, son productos ya finales. !as demás corrientes se en$%an a otras torres y unidades para somete som eterla rlas s a nu nue$o e$os s pro proce cesos sos,, al fin final al de los cua cuales les se obt obtend endrán rán los de demás más deri$ados del petróleo. s%, por ejemplo, la torre de (destilación al $ac%o( recibe el crudo reducido de la primera etapa y saca asóleos pesados, bases paraf%nicas y residuos. !a )nidad de Craqueo Catal%tico o Crac0in recibe asóleos y crudos reducidos para producir fundamentalmente asolina y as propano. !as unidades de Recuperación de 1apores 1apores reciben los ases ricos de las demás plantas y sacan as combustible, as propano, propileno y butanos. !a planta de me"clas es en 2ltimas la que recibe las distintas corrientes de naftas para obtener la asolina motor, extra y corriente. !a unidad de aromáticos produce a partir de la nafta tolueno, xilenos, benceno, ciclohexano y otros petroqu%micos. !a de 'arafinas recibe destilados paraf%nicos y naft#nicos para sacar parafinas y bases lubricantes. !a destilación del crudo, se basa en la transferencia de masa entre las fases liquido 3 $apor de una me"cla de hidrocarburos. !a de dest stil ilac ació ión n pe perm rmit ite e la se sepa para raci ción ón de los los co comp mpon onen ente tes s de un una a me me"c "cla la de hidrocarburos, como lo es el petróleo, en función de sus temperaturas de ebullición. 'ara que se produ"ca la (separación o fraccionamiento( de los cortes, se debe alcan" alc an"ar ar el equ equili ilibri brio o ent entre re las fas fases es l%q l%quid uido3$ o3$apo apor, r, ya que de est esta a man manera era los componentes más li$ianos o de menor peso molecular se concentran en la fase $apor y por el contrario los de mayor peso molecular predominan en la fase liquida, en definiti$a se apro$echa las diferencias de $olatilidad de los hidrocarburos. El equ quil ilib ibri rio o liqu liquid ido o3$ 3$ap apo or, dep epen ende de prin princi cip pal alme ment nte e de los par arám áme etr tro os termodinámicos, presión y temperatura del sistema. !as unidades se diseñan para que qu e se pr prod odu" u"ca can n es esto tos s eq equi uili libr brio ios s en fo forma rma co cont ntro rola lada da y du dura rant nte e el tiemp tiempo o necesario para obtener los combustibles especificados. !os paramentos termodinámicos que obiernan la destilación son la temperatura y presión del sistema, por tal moti$o consideramos como $ariables del proceso todas aquellas que puedan afectar el equilibrio entre las fases $apor3liquido.

Ti&o% *e *e%ti#"'i+ • • •

&estilación atmosf#rica &estilación al $ac%o Columnas de destilación

,. MAT MATERIA ERIALES LES-- REA REACTIV CTIVOS OS  E/U E/UI0O I0OS S ,.1 E2i&o% 3 4"te!i"#e% )nidad de &est )nidad &estilaci ilación ón expe experiment rimenta a de 4idroc 4idrocarburo arburos. s. &ocu &ocumento mento de refere referencia, ncia, manual de seuridad e 4iiene de !aboratorios de I'5.

 

E2i&o *e 0!ote''i+ 0e!%o"#. E00 •

6otas de /euridad

•

Casco de seuridad

•

5uantes de cuero

• •

5afas de seuridad 7$erol de alodón

•

'rotectores auditi$os 8prescindible9

,.$ •

Re"'tivo% 'etróleo crudo

5. 0ROCED 0ROCEDIMI IMIENT ENTO O E60ER E60ERIME IMENT NTA AL

se dio una explicación detallada de los pasos a seuir para 1. primeramente reali"ar la practica $. /e formaron sub rupos para controlar las diferentes áreas de trabajo dentro la unidad. ,. todos los estudiantes inresaron a la unidad con el equipo de protección personal 8 E''9. 5. el r rup upo o en enca car rad ado o de la se seu uri rida dad d pr proc oced edió ió al ll llen enad ado o de la ho hoja ja de inspección t#cnica t#cnica )&E4 $erifican $erificando do el entorno p para ara que el desarrollo de la práctica fuera óptimo.

7. se procedió a carar el petróleo liero al tanque para el inicio da la destilación 8. el rupo encarado de planta controlo la presión de cabe"a de la planta y el manejo de las $ál$ulas. 9. otro rupo controló las $ál$ulas para el paso del as obtenido durante la destilación y tambi#n el q quemado uemado de los ases obten obtenidos. idos. :. el rupo encarado del manejo del soft:are se encaró de controlar las diferentes temperaturas 8 ;< de horno, ;"! #" '2!v" '2!v" *e *e%ti#"'i+ 'o #o% ob obtei*o% tei*o% &o! e# %o)t?"!e

 

Hora de T T tiempo Bolivia (cada 5 min) CABEZA HORNO 12:36:30.0 00 0 28 91 12:41:00.0 00 5 28 97 12:46:00.0 00 10 28 117 12:51:00.0 00 15 64 135 12:56:00.0 00 20 94 159 13:01:00.0 00 25 99 191 13:06:00.0 00 30 104 261 13:06:05.0 00 13:06:10.0 00 13:06:15.0 00 13:06:20.0 00 13:06:25.0 00 13:06:30.0 00 13:06:35.0 00 13:06:40.0 00 13:11:00.0 00 13:16:00.0 00 13:21:00.0 00 13:26:00.0 00 13:31:00.0 00 13:36:00.3 32 gasolina gaso linaliger ligera a=

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356

95

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403

100

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404

V ..gas gasolinaligera olinaligera   ∗10 0 V . mezc mezcla la

7.$ 7.$ Me Me*i *i'i 'i+ + *e #" '" '"t ti* i*"* "* obtei*" *e '"*" 'o!te @&o!'et"je *e *e%ti#"*o  

"%o#i" #ige!"

 

gasolina gaso linaliger ligera a=

32 180

∗10 0

gasolina gaso linaliger ligera a= 17.78

 

"%o#i" &e%"*"

gasolina pesada =

V . gasolina gasolina pesada pesada   ∗10 0 V .mezcla

24

gasolina pesada =

∗10 0

180

gasolina pesada =13.33

 

Re%i*2o

residuo=

residuo=

V .residuo ∗100 V .mezcla

106 180

residuo=1.5

∗100

 

 

&o!'et"je *e *e%ti#"*o

=

 porcentaje de destilado  gasolinaligera

+

gasolina pesada

 porcentaje de destilado = 17.78+ 13.33

 porcentaje de destilado = 31.11

7., Re"#i>"! 2 b"#"'e *e 4"te!i" e to*o e# &!o'e%o- i*eti)i'"*o vo#24e "#i4et"'i+ F- vo#24e vo#24e *e%ti#"*o D- vo#24e !e%i*2o .

 F = D + w + G

F "#i4et"'i+ = > ?@+ !.

D  *e%ti#"*o & > 5asolina liera A asolina pesada & > B*! A*- ! > D !

?  !e%i*2o  > Residuo del horno A residuo de torre FB ! A ?B ! > ?+D !

  "%

 

Reemplazando: 180=56 + 106 +G

G=180 − 56−106

G=18