los textos Exploración y extracción de petróleo y ¿Cómo se transporta el petróleo? mostró cómo se encuentra el petróleo, se extrae de los depósitos subterráneos y se transporta. Este transporte a través de oleoductos o superpetroleros (grandes buques) se realiza para llevar el petróleo al refinerías. Son lugares donde se llevan a cabo procesos fisicoquímicos para la refinación de petróleo bruto (o refinamiento de aceite) para recibir las llamadas fracciones de petróleo.
El petróleo no se usa directamente en forma cruda, por lo que debe pasar por este proceso. Este combustible está compuesto por una mezcla compleja de hidrocarburos, más pequeñas cantidades de otras clases de compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, oxígeno y azufre. No es posible aislar cada uno de estos compuestos orgánicos que componen el aceite, ya que muchos tienen puntos de ebullición muy cercanos. Por tanto, el refino de petróleo aísla fracciones, es decir, grupos con menor número de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos que tienen masas molares similares.
Por lo tanto, la diferencia básica entre estas fracciones de petróleo es la cantidad de átomos de carbono presentes en sus moléculas. Por ejemplo, la gasolina es una fracción de petróleo formada por hidrocarburos que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, mientras que otra fracción de petróleo, el petróleo diesel, tiene moléculas con 15 a 18 carbonos. Vea la imagen a continuación para ver otras fracciones de petróleo y la cantidad de átomos de carbono en cada caso, además de las amplias aplicaciones de estas fracciones en nuestra sociedad:
Principales fracciones de aceite, sus composiciones aproximadas y aplicaciones.
Cuanto mayor es la masa molar de un compuesto orgánico, mayor es su punto de ebullición., es decir, la temperatura que cambia del estado líquido al estado de vapor. Esta propiedad es importante, porque una de las principales técnicas utilizadas en las refinerías es la destilación fraccionada de aceite, y se basa en esta propiedad para separar las fracciones de aceite.
Mapa mental: aceite
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Básicamente, esta técnica consiste en colocar el aceite en un horno u horno para calentarlo a unos 400ºC. Este horno está acoplado a un torre de destilación la presión atmosférica (o torre de fraccionamiento) que tiene varios platos o bandejas de destilación (máximo 50 bandejas). A medida que sube, cada bandeja tiene una temperatura diferente que disminuye en consecuencia.
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Así ocurre lo siguiente, hidrocarburos con mayor masa molar (de moléculas con mayor cantidad de carbono) Forman una fracción que permanece en el fondo del recipiente en estado líquido, ya que su punto de ebullición es muy alto. Las fracciones con masas molares inferiores y que tienen puntos de ebullición inferiores, en cambio, pasan al estado de vapor y ascienden en la torre de destilación, llegando a la siguiente bandeja. Si la temperatura en esta bandeja es menor que el punto de ebullición de la fracción, se condensa y se retiene. En caso contrario, sigue subiendo a la siguiente bandeja y así sucesivamente, hasta que la fracción más ligera llega al último plato de la columna, donde la temperatura es la más baja y se recoge allí.
Este proceso se repite nuevamente para asegurar la eficiencia del proceso. En esta parte del proceso se obtienen principalmente gas, gasolina, nafta y queroseno.
El líquido de alta masa molar que quedó en el fondo de la torre de destilación se envía luego a otro horno para ser calentado nuevamente. Pero, resulta que este horno está acoplado a una torre de destilación al vacío o presión reducida, es decir, tiene una presión de vapor inferior a la presión atmosférica. Así, estos compuestos pesados hierven a temperaturas inferiores a los 400ºC, lo que evita que sus moléculas se descompongan, es decir, se rompan. Se repite el mismo proceso que tuvo lugar en la otra torre de destilación y se obtienen nuevas fracciones de este residuo. Estas fracciones de petróleo son más pesadas que las obtenidas en la primera destilación. En esta parte del proceso se obtienen principalmente grasas, parafinas, aceites lubricantes y betunes, que se utilizan para la fabricación de asfalto e impermeabilización.
Esquema de algunas fracciones de aceite obtenidas por destilación fraccionada, primera etapa de su refinado *
Para un mayor uso del aceite, después de refinarlo puede pasar por un proceso llamado craqueo. Consulte este próximo paso en el siguiente texto:
→ agrietamiento de aceite
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* Créditos de imagen (modificados): Autor: Theresa nudo/ Fuente: Wikimedia Commons
* Mapa mental de mí. Diogo Lopes
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Refinamiento de aceite"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/refinamento-petroleo.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.
