¿Cómo funciona una refinería - qué sucede en una torre de refinación?

¿Cómo se separa el petróleo crudo en una refinería?

Proceso de destilación en la columna

• La columna de destilación es fundamental en una refinería, donde se separan los gases mezclados del petróleo crudo en componentes útiles.

• Al enfriar los gases, se puede condensar un solo gas a la vez, permitiendo su separación al reducir la temperatura por debajo de su punto de ebullición.

• En la columna, los platos están cubiertos con líquido condensado; el líquido más frío está arriba y el más caliente abajo. El petróleo crudo se vaporiza y entra a esta columna.

Funcionamiento interno de la columna

• El fluido que ingresa tiene 400ºC; al entrar, el líquido cae mientras que solo el vapor asciende.

• Los gases con puntos de ebullición inferiores a 370ºC escapan del líquido y continúan ascendiendo hacia depósitos más fríos para repetir el proceso.

Separación efectiva del petróleo

• Una torre práctica tiene cerca de 15 platos; las moléculas pesadas tienen puntos de ebullición más altos y se encuentran en la parte inferior.

• Un condensador activo en la parte superior enfría algunos gases, mientras que otros con puntos bajos son recolectados como gas de petróleo.

Desafíos en la separación del petróleo crudo

Problemas comunes durante la destilación

• Algunas moléculas con temperaturas superiores a 370ºC pueden escapar al plato superior, lo cual no es ideal.

• Para solucionar esto, se devuelve este líquido al plato inferior para ser re-vaporizado y atrapar solo las moléculas necesarias.

Destilación continua

• Este proceso ocurre continuamente para mantener todos los líquidos dentro de la columna.

Destilación al vacío: una solución innovadora

Ventajas del método al vacío

• Cambiar la presión dentro de la columna permite hervir fracciones a temperaturas más bajas sin romper las moléculas.

Productos obtenidos mediante destilación al vacío

• Las fracciones ligeras pasan a un convertidor catalítico; otras producen cera y aceite lubricante, mientras que las más pesadas generan asfalto y fuelóleo.

Mantenimiento del vacío en columnas de destilación

Funcionalidad del eyector de vapor

• Un eyector elimina gases no condensables y aire filtrado usando el principio Venturi para mantener baja presión dentro de la torre.

Presiones operativas

• La presión dentro suele estar entre 10 a 50 mmHg, requiriendo juntas especiales para evitar fugas.

Mejora en calidad del producto final

Aumento del número de octano

• La gasolina producida inicialmente tiene bajo número de octano; purificando fuelóleo pesado se puede obtener gasolina mejorada.

Proceso inicial: precarga o prehumectación

• Se realiza bombeando líquido desde arriba hacia abajo para llenar todos los platos antes de introducir el petróleo crudo vaporizado.

Resultados finales tras refinamiento

Volumen total producido

• De un barril (159 L), se obtienen aproximadamente 170 L debido a ganancias durante el proceso; incluye gasolina (73 L), diésel (43 L), queroseno (16 L).

Conclusión sobre el proceso mágico

• Este proceso transforma petróleo crudo "feo" e inútil en componentes valiosos gracias a técnicas avanzadas como destilación fraccionada.