Como ya mencioné en un escrito anterior, algunas de las fracciones del crudo no tienen la estructura de hidrocarburos adecuada. Por ello, hay que transformar la estructura para que la fracción sea de una calidad adecuada. Entre los diferentes procesos para llegar al objetivo mencionado destacan los siguientes:

  • Isomerización
  • Alquilación
  • Obtención de éteres
  • Reformado catalítico

En este artículo me voy a centrar en este último y en los próximos continuaré con el análisis y descripción de los tres restantes.

UNIDAD DE REFORMADO CATALITICO

Objetivo

El objetivo de esta unidad es aumentar el índice de octanos de la nafta obtenida en la destilación de atmosférica. Esto se consigue mediante un proceso catalítico que realiza la transformación de los hidrocarburos presentes en aromáticos e isoparafinas. El catalizador más utilizado para llevar a cabo dicho proceso es un catalizador de platino (por lo que este proceso también se conoce como platforming).

Reacciones

Como ya he mencionado en el anterior párrafo, las reacciones principales en el reformado son reacciones de arometización e isomerización. Para llevar a cabo estas reacciones se utiliza un catalizador de función dual; el platino favorece las reacciones de deshidrogenación y la acidez favorece la isomerización. Dicho esto, el catalizador consiste en un soporte de zeolita (ácida) sobre la que se deposita el platino.

A continuación se muestran dos reacciones ejemplo de este proceso donde además se puede ver la variación de octanaje de un compuesto a otro:

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Hay que tener en consideración la posibilidad de que se den reacciones secundarias:

  • Hidrocraqueo de parafinas
  • Hidrodesalquilación

El crudo se transporta desde su punto de origen por vía marítima y se almacena en tanques, que son circulares y con techo flotante (para evitar la pérdida de gases). La refinería se suministra de varios crudos para de ese modo asegurarse el suministro y con ellos configurar la alimentación a la refinería.

EL DESALADO

Los crudos aparecen junto con agua salada en cantidades apreciables si bien es cierto que la mayor parte es eliminada en el campo petrolífero. Parte se decanta en los tanques de crudo y parte queda emulsionada en el crudo. Este agua es la responsable del contenido salino que presenta el crudo (cloruros de sodio y magnesio principalmente). Este contenido salino hay que eliminarlo por dos razones:

  1. Crea incrustaciones en los cambiadores de calor.
  2. La sal a alta temperatura se hidroliza produciendo cloruro de hidrogeno (el cual es muy corrosivo).

El desalado se realiza mediante extracción con agua en dos etapas con una eficacia de proceso que ronda el 90%, lo cual es suficiente:

  1. En la primera se crea una emulsión crudo-agua.
  2. En la segunda etapa se decantan para separar las dos fases (acuosa y orgánica). El agua también lleva arenas y arcillas por lo que se hace un tratamiento de aguas.

 

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Antes de entrar de lleno en explicar los diferentes constituyentes de una refinería creo que es importante entender como está constituido el petróleo y cuáles serán los objetivos de la refinería a la hora de trabajar con él. Todo ello se recoge en este artículo mientras que en siguientes escritos me centraré en los diferentes procesos que se llevan a cabo dentro de una refinería.

 

ORIGEN Y FORMACION DEL PETROLEO

El petróleo es materia orgánica formada principalmente por hidrocarburos y de naturaleza fósil, resultado de la transformación de la materia de origen vegetal durante largos periodos de tiempo. Se le conoce también con el nombre de “crudo”, indicando que no es un producto de uso inmediato sino que hay que transformarlo.

El estado fluido del petróleo le ha dado facilidad de movimiento al yacimiento, encontrándose en lugares distintos al de su formación. Los hidrocarburos formados son impulsados por las altas presiones y emigran a través de las capas porosas de la corteza hasta encontrar formaciones biológicas donde se retienen, generalmente una falla o una anticlinal. A los hidrocarburos  líquidos formados le acompañan gas y agua salada (distribuidos por densidad). El agua salada justifica su origen marino.

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La extracción del petróleo se produce por perforación de las capas superiores al yacimiento. Si el yacimiento tiene suficiente presión el petróleo ascenderá y si no la tiene, se presuriza (con gas o agua).

La materia prima básica para la obtención del vidrio es el silicio el cual se obtiene a partir de rocas magmáticas. Los componentes principales de estas rocas son el feldespato y el cuarzo. El feldespato es un silicato de aluminio que siempre se encuentra en presencia de elementos alcalinos. El sílice y alúmina que se encuentran en el feldespato se disgregan químicamente para mostrar su forma gel (es decir, se forman el gel de sílice y alúmina). La coagulación de dichos geles da lugar a la formación de minerales de sílice y alúmina los cuales son conocidos como minerales arcillosos.

Al disgregarse el feldespato queda libre el cuarzo de la roca, el cual no experimenta cambios de carácter químico. De todos modos, el cuarzo se disgrega física o mecánicamente para así obtener lo que conocemos como arena.  El sílice se encuentra en forma de cuarzo en la naturaleza y muestra la siguiente conformación cristalina:

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La afinidad intermolecular que se establece entre los diferentes tetraedros justifica la elevada temperatura que hay que alcanzar para fundir el cuarzo. Si se funde el cuarzo, este pierde su cristalinidad obteniéndose un fluido de alta viscosidad. Si una vez fundido este se vuelve a solidificar, los tetraedros se mantienen ordenados mientras que con la estructura no ocurre lo mismo. Esta situación o estado se conoce como estado VITREO. En la siguiente figura se pueden comparar la estructura del cuarzo (ordenado) y del estado vítreo (desordenado).