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Ingenieria Quimica en Energía: Refinación de Petróleo y Petr

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Andres Marquez

on 2 February 2014

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Transcript of Ingenieria Quimica en Energía: Refinación de Petróleo y Petr

Es la industria que utiliza el petróleo o el gas natural como materias primas para la obtención de productos químicos (obtención de derivados químicos del petroleo).
Ingeniería Química en Energía:
Refinación de Petróleo y Petroquímica

Nombre: Andrés Márquez
Ingeniería Química
Es la rama de la Ingeniería que se dedica al estudio, síntesis, desarrollo, diseño, operación y optimización de todos aquellos procesos industriales que producen cambios físicos, químicos y/o bioquímicos en los materiales.
Petroquímica
Refinación de petroleo
Es un proceso que incluye el fraccionamiento y transformaciones químicas del petróleo para producir derivados comercializables.
Industria
El Ingeniero Químico implica en gran parte el diseño y el mantenimiento de los procesos químicos para la fabricación a gran escala bajo el nombre de "ingeniero de proceso".
Control de procesos
Control de calidad
Seguridad industrial
Apoyo técnico-legal
Seguridad e higiene
Diseño de plantas
Operación y control de unidades para disminuir el impacto contaminante de las actividades humanas.
Producción de resinas en base al metanol (utilizadas para la fabricación de gomas, plásticos, detergentes y lubricantes)

Producción de poliuretanos (empleados en la fabricación de colchones y plásticos).

Manejo de acetaldehidos (que derivan en perfumes, saborizantes y otros).

Control de procesos (funcionamiento de plantas, optimización, etc):
Destilación.
Hidrotratamiento.
Cracking Catalítico.
Cracking Térmico.
Alquilación.
Isomerización.
Blending (mezcla) de Nafta.
MTBE.
Reforming de Naftas.
Proceso coke.
Destilación
El objetivo es extraer los hidrocarburos presentes naturalmente en el crudo por destilación (naftas), sin afectar la estructura molecular de los componentes.
Se basa en la transferencia de masa entre las fases liquido - vapor de una mezcla de hidrocarburos en función de sus puntos de ebullición.
Unidad de Destilación Atmosférica- Topping.
El objetivo es obtener combustibles terminados y cortes de hidrocarburos que serán procesados en otras unidades, para convertirlos en combustibles más valiosos.
Unidad de Vacío
Solo se producen cortes intermedios que son cargas de unidades de conversión, las cuales son transformadas en productos de mayor valor y de fácil comercialización.
Hidrotratamiento de Naftas
El objetivo principal es acondicionar la carga (Naftasdel proceso de destilación) a la unidades de Reforming Catalítico e Isomerización. La remoción de metales, junto con la eliminación de azufre, oxigeno y nitrógeno es necesaria debido a que estos son venenos para los catalizadores.
Es decir, son procesos donde se hace reaccionar hidrógeno con hidrocarburos insaturados (olefinas y aromáticos) transformandolos en saturados (parafinicos y nafténicos). Además el hidrógeno reacciona con compuestos de azufre, nitrógeno y oxigenados transformandolos en ácido sulfhidrico (SH2), amoniaco (NH3) y agua (H2O).
Hidrógeno + catalizador
Residuos
Reacciones:
Desnitrificación:
Remoción de Compuestos de Oxígeno:
Cracking Catalítico Fluido (FCC)
Se basa en la ruptura de cadenas de hidrocarburos del orden de los 45 átomos de carbono, mediante la acción de un catalizador que favorece que las reacciones se produzcan a una temperatura mas baja que la necesaria para el craqueo térmico de la misma carga.
Los equipos de reacción de las unidades de cracking tienen tres partes fundamentales:
Reactor
Regenerador
Stripper
Es el lugar donde se producen las reacciones de craqueo (contacto de carga y catalizador.
Es la parte de la unidad donde se quema el carbón depositado sobre el catalizador , posee un sistemas de distribución del aire necesario para la combustión provisto por un compresor de aire.
En esta parte del equipo se inyecta vapor para despojar de hidrocarburos del catalizador agotado. La función más importante es reducir el contenido de hidrocarburos depositados sobre el catalizador, disminuyendo la demanda de aire en el regenerador, aumentando el rendimiento en productos líquidos.
Cracking Térmico
Este proceso tiene por objeto la ruptura (cracking) de cadenas de hidrocarburos de alto peso molecular, mediante la acción combinada de alta temperatura y tiempo de residencia .
Como consecuencia de las reacciones también se produce carbón residual (coque).
ó Nafta del proceso de destilación
490 °C
se deposita el carbón residual
Productos livianos (vapor)
Reacciones de cracking térmico
Alquilación
Es un proceso catalítico en el cual se combina una isoparafina (isobutano) y una olefina (butileno) para producir un compuesto de mayor peso molecular, llamado alkylato, que se encuentra dentro del rango de destilación de las naftas. La unidad de alquilación esta compuesta por dos secciones:
HYDRISOM (Hidroisomerización de butenos)

Tiene como objetivo la eliminación de compuestos contaminantes del catalizador HF y la isomerización del 1-buteno a 2-buteno para obtener una olefina alquilable a un compuesto de mayor valor octánico.

elimina el agua que arrastra del proceso anterior
H
tren de itercambio (aumenta la T)
Reacciones de saturación e isomerización de los butenos sobre un catalizador de alúmina con paladio
Reacciones principales
Saturación de diolefinas :
Isomerización de 1-buteno a 2-buteno :
Saturación de buteno a normal-butano :
HF-ALQUILACIÓN (Reacción de alquilación)
Tiene como objetivo la alquilación catalítica de las isoparafinas y olefinas.
Mezcla
Rx producto/isómeros + Isobutano
Separación del hidrocarburo y el ácido
Mezcla de Hidrocarburo
Proceso purificación
Reacciones principales
Obtención de 2,2,4-trimetil pentano:
Isomerización
Incrementa el valor agregado a la corrientes de naftas livianas de Topping obteniendo una nafta isomerada de mayor valor octánico . La Unidad de Isomerización está compuesta por dos secciones :
HTN (Hidrotratamiento de naftas):
PENEX (Reacción de Isomerización):
Tiene como objetivo la separación del corte de pentanos y hexanos de la carga, y su posterior tratamiento con hidrógeno para eliminar los contaminantes del catalizador, que sera enviado a la sección de Penex.
Tiene como objetivo la isomerización de las parafinas lineales de pentanos y hexanos.
Separa los isómeros hidrocarburos de la Nafta
Hidrocarburos no isomerados
T necesaria para la Rx
Elimina el azufre restante
Reacciones principales
Saturación de olefinas:
Desulfurización :
Denitrificación :
Eliminación de oxigenados:
Absorben el agua disuelta
Aumento de T
Descenso de la T
despoja los compuestos livianos de la nafta isomerada
Reacciones principales:
Isomerización de n-C5:
Isomerización de n-C6:
Mezcla automática de naftas ("Blending")
Tiene por función preparar nafta común y super para despacho.
Esta Unidad procesa naftas de Topping por destilación simple. Es una de las Plantas denominadas frías por carecer de hornos u alambiques.
El objetivo es producir un mejorador octanico de optima calidad a partir de la combinación de isobutileno (bajo valor comercial) y alcohol metílico (metanol).
MTBE
-La unidad utiliza como carga corrientes de butanos de las unidades de cracking catalítico.
-El proceso es altamente selectivo hacia el isobutileno contenido en dichas corrientes.
-La unidad también usa como carga alcohol metílico (metanol) el cual se combina con el isobutileno.
Reacción principal:
líquidos
Reacción secundaria:
Por presencia de agua:
Por sobre exceso de metanol:
Por exceso de isobutileno:
Reforming de Naftas
El objetivo de la unidad de Platforming es transformar naftas pesadas de las Unidades de Topping y Coque en un producto de alto valor octánico.
Planta de coke
Tiene por función procesar crudo reducido proveniente de las Unidades de Topping y/o carga de Vacío Combustibles, por cracking térmico a baja presión.
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