Industria de Refinación del Petróleo

ÁcidoCompuesto que cuando se disuelve en agua produce iones H+

Ácido carboxílicoÁcido orgánico débil que contiene el grupo –COOH

AlcanoCualquier miembro de la serie saturada de los hidrocarburos. También se les llama parafínicos.

AlcoholCompuesto que tiene el grupo funcional –OH

AlquilaciónProceso en donde a las cargas gaseosas se les sustituyen un hidrógeno por un radical alquilo

ArominasNombre dado por Pemex a ciertas fracciones a ciertas fracciones de xilenos pesados Aromáticos. Compuesto de carbono e hidrógeno que comúnmente contiene cuando menos un anillo bencénico con seis átomos de carbono

CatalizadorSubstancia que aumenta la velocidad de un proceso químico sin desgastarse ni cambiar ella misma después de la reacción

CoquizaciónProceso de craqueo térmico que produce hidrocarburos ligeros a partir de residuos pesados. Un subproducto de este proceso es el coque Craqueo. Procedimiento que rompe y modifica la estructura molecular de los hidrocarburos contenidos en el petróleo, para transformar los productos pesados en productos ligeros de mayor valor comercial

Craqueo catalíticoRompimiento y modificación de la estructura molecular que se lleva a cabo en presencia de un catalizador

CriogénicaLa ciencia y tecnología de los materiales a baja temperatura

CrudoPetróleo aún sin procesar, tal y como se obtiene del subsuelo

Crudo ligeroPetróleo con baja densidad y gran contenido de gasolina

Crudo pesadoPetróleo con alta densidad y bajo contenido de gasolina

DensidadMedida de peso por unidad de volumen, generalmente se expresa en gramos por centímetro cúbico

Desactivación de catalizadores Proceso en el cual carbón o contaminantes se depositan en el catalizador, evitando que éste cumpla su función

DesaladoProceso de lavado en el cual se elimina del petróleo crudo las sales que vienen disueltas

DesintegraciónRomper las moléculas por medio del calor y presión para formar fragmentos más pequeños

Destilación Proceso que consiste en hervir un líquido para formar vapor y luego condensar el vapor para formar nuevamente el líquido. Se usa para separar compuestos líquidos de sus impurezas.

Destilación fraccionadaProceso de destilación en donde los compuestos que tiene diferentes temperaturas de ebullición pueden ser separados

Destilación combinadaProceso de destilación que consiste en dos etapas, la primera a presión atmosférica y la segunda a presión reducida

DesulfuraciónProceso de eliminación de compuestos de azufre a las fracciones del petróleo LPG. Gas licuado del petróleo

Hidrocarburo Compuesto que solo contiene átomos de carbono e hidrógeno

HidrogenaciónReacción mediante la cual se adiciona hidrógeno a las dobles y triples ligaduras para saturar una molécula

HidrocraqueoDesintegración que se realiza en presencia de hidrógeno Isomerización. El rearreglo de la estructura de un compuesto sin aumentar o disminuir ninguno de sus componentes

Monomero

Compuesto simple conteniendo ligaduras insaturadas y capaces de unirse entre sí con otras moléculas para formar compuestos más grandes (polímeros) con estructuras repetidas Naftenos.

Hidrocarburos cíclicossaturados, generalmente contienen cinco o seis carbonos en el anillo

Número de octanoIndice de calidad de las gasolinas para motor, el cual se obtiene por comparación con el isooctano

RefinaciónSe aplica a todas las operaciones cuyo objeto es la fabricación u obtención de los diferentes productos derivados del petróleo

ReformaciónProceso de conversión catalítica de fracciones como gasolina y nafta, formando productos de alto índice de octano

Regeneración de catalizadoresProceso para eliminar carbón o contaminantes de un catalizador a fin de que vuelva a ser funcional

SintéticoFabricado artificialmente con tecnología química

TecnologíaAplicación con propósitos prácticos del conocimiento obtenido de la ciencia pura

Torre de destilaciónEquipo en el cual se lleva a cabo el proceso de separación de las fracciones, mediante etapas sucesivas de evaporación y condensación.

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DestilaciónDe Wikipedia, la enciclopedia libre

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La destilación es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición (temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias a separar.

La destilación se da en forma natural debajo del punto de ebullición (100ºC en el caso del agua), luego se condensa formando nubes y finalmente llueve.

Contenido

[ocultar] 1 Destilación simple 2 Destilación fraccionada 3 Destilación a vacío 4 Destilación azeotrópica 5 Enlaces internos

6 Enlaces externos

Destilación simple [editar]

El aparato utilizado para la destilación en el laboratorio es el alambique. Consta de un recipiente donde se almacena la mezcla a la que se le aplica calor, un condensador donde se enfrían los vapores generados, llevándolos de nuevo al estado líquido y un recipiente donde se almacena el líquido concentrado.

En la industria química se utiliza la destilación para la separación de mezclas simples o complejas. Una forma de clasificar la destilación puede ser la de que sea discontinua o continua.

En el esquema ubicado a la derecha puede observarse un aparato de destilación simple básico:

1. Mechero , proporciona calor a la mezcla a destilar. 2. Retorta o matraz de fondo redondo , que deberá contener pequeños trozos de

material poroso (cerámica, o material similar) para evitar sobresaltos repentinos por sobrecalentamientos.

3. Cabeza de destilación: No es necesario si la retorta tiene una tubuladura lateral. 4. Termómetro : El bulbo del termómetro siempre se ubica a la misma altura que

la salida a la entrada del refrigerador. Para saber si la temperatura es la real, el bulbo deberá tener al menos una gota de líquido. Puede ser necesario un tapón de goma para sostener al termómetro y evitar que se escapen los gases (muy importante cuando se trabaja con líquidos inflamables).

5. Tubo refrigerante . 6. Entrada de agua: El líquido siempre debe entrar por la parte inferior, para que

el tubo permanezca lleno con agua. 7. Salida de agua: Casi siempre puede conectarse la salida de uno a la entrada de

otro, porque no se calienta mucho el líquido. 8. Se recoge en un balón, vaso de precipitados, u otro recipiente. 9. Fuente de vacío: No es necesario para una destilación a presión atmosférica. 10. Adaptador de vacío: No es necesario para una destilación a presión

atmosférica.

Destilación fraccionada [editar]

Artículo principal: Destilación fraccionada

La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos.

La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos". Esto facilita

el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vapores con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido.

Destilación a vacío [editar]

La destilación a vacío es la operación complementaria de destilación del crudo procesado en la unidad de destilación atmosférica, que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica. El vaporizado de todo el crudo a la presión atmosférica necesitaría elevar la temperatura por encima del umbral de descomposición química y eso, en esta fase del refino de petróleo, es indeseable.

El residuo atmosférico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de destilación atmosférica, se bombea a la unidad de destilación a vacío, se calienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400ºC, similar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilación atmosférica, y se introduce en la columna de destilación. Esta columna trabaja a vacío, con una presión absoluta de unos 20 mm de Hg, por lo que se vuelve a producir una vaporización de productos por efecto de la disminución de la presión, pudiendo extraerle más productos ligeros sin descomponer su estructura molecular.

En la unidad de vacío se obtienen solo tres tipos de productos:

Gas Oil Ligero de vacío(GOL) Gas Oil Pesado de vacío(GOP) Residuo de vacío.

Los dos primeros, GOL y GOP, se utilizan como alimentación a la unidad de craqueo catalítico después de desulfurarse en una unidad de hidrodesulfuración (HDS).

El producto del fondo, residuo de vacío, se utiliza principalmente para alimentar a unidades de craqueo térmico, donde se vuelven a producir más productos ligeros y el fondo se dedica a producir fuel oil, o para alimentar a la unidad de producción de coque. Dependiendo de la naturaleza del crudo el residuo de vacío puede ser materia prima para producir asfaltos.

Destilación azeotrópica [editar]

En química, la destilación azeotrópica es una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezcla etanol-agua. Usando técnicas normales de destilación, el etanol solo puede ser purificado a aproximadamente el 95%.

Una vez se encuentra en una concentración de 95/5% etanol/agua, los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la concentración del vapor de la mezcla también es de 95/5% etanol-agua, por lo tanto destilaciones posteriores son inefectivas. Algunos usos requieren concentraciones de alcohol mayores, por ejemplo

cuando se usa como aditivo para la gasolina. Por lo tanto el azeótropo 95/5% debe romperse para lograr una mayor concentración.

En uno de los métodos se adiciona un material agente de separación. Por ejemplo, la adición de benceno a la mezcla cambia la interacción molecular y elimina el azeótropo. La desventaja, es la necesidad de otra separación para retirar el benceno. Otro método, la variación de presión en la destilación, se basa en el hecho de que un azeótropo depende de la presión y también que no es un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas, sino el punto en el que los coeficientes de actividad se cruzan. Si el azeótropo se salta, la destilación puede continuar.

Para saltar el azeótropo, el azeótropo puede ser movido cambiando la presión. Comúnmente, la presión se fija de forma tal que el azeótropo quede cerca del 100% de concentración, para el caso del etanol, éste se puede ubicar en el 97%. El etanol puede destilarse entonces hasta el 97%. Actualmente se destila a un poco menos del 95.5%. El alcohol al 95.5% se envía a una columna de destilación que está a una presión diferente, se mueve el azeótropo a una concentración menor, tal vez al 93%. Ya que la mezcla está por encima de la concentración azeotrópica actual, la destilación no se “pegará” en este punto y el etanol podrá ser destilado a cualquier concentración necesaria.

Para lograr la concentración requerida para el etanol como aditivo para la gasolina se usan comúnmente tamice moleculares en la concentración azeotrópica. El etanol se destila hasta el 95%, luego se hace pasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla, ya se tiene entonces etanol por encima del 95% de concentración, que permite destilaciones posteriores. Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua y puede ser reutilizado.

Enlaces internos [editar]

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Destilación.

Enlaces externos [editar]

Al-Ambik.es : Funcionamiento de un alambique e información acerca de la destilación

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n"Categorías: Operaciones de separación | Procesos de separación | Ingeniería del petróleo | Destilación

1.Definición y obtención

El petróleo es un líquido oleoso bituminoso (color oscuro) de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas (es una mezcla de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno). Es, como el carbón, un combustible fósil. También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo petrolífero o simplemente `crudo'. Aunque se trata de un líquido aceitoso de color oscuro, es considerado una roca sedimentaria.

El petróleo se forma a partir de restos de pequeños organismos marinos que viven en cantidades enormes en mares cálidos y poco profundos. Si al morir estos organismos son rápidamente enterrados por sedimentos, fermentarán. Pasados millones de años, bajo la presión de nuevas capas de sedimentos, los restos orgánicos se transformarán en petróleo. El proceso comenzó hace muchos millones de años, cuando surgieron los organismos vivos en grandes cantidades, y continúa hasta el presente

Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre, en los estratos superiores de la corteza terrestre. Esto se debe a que el petróleo tiende a escapar a zonas más altas en las que soporte menos presión. En este viaje, Con frecuencia acaban encontrando un esquisto impermeable o una capa de roca densa y se acumula , ya que son determinadas zonas de las que no puede salir: son las trampas. En otras ocasiones consigue alcanzar la superficie. Cuando ocurre esto el petróleo se volatiza dejando un residuo de asfalto y betún. No es de extrañar, por tanto, que fuese conocido ya por las antiguas civilizaciones. Los egipcios utilizaban el betún para impermeabilizar los barcos y para embalsamar las momias. Sin embargo, tan sólo desde finales del siglo XIX viene utilizándose a gran escala como combustible.

Bueno, volviendo al tema de su composición: el petróleo es una mezcla de hidrocarburos muy variados, en la que se encuentran:

Hidrocarburos líquidos, que forman la parte principal. Hidrocarburos gaseosos, especialmente metano, acetileno, y butano, que se suelen

encontrar almacenados en el subsuelo a enorme presión.

Hidrocarburos sólidos, como el asfalto y betunes disueltos en los hidrocarburos líquidos, los únicos que impregnan las rocas superficiales, cuando los demás, mucho más volátiles, se disipan en la atmósfera.

En el petróleo natural, además de hidrocarburos, existen nitrógeno, azufre, oxígeno, colesterina, productos derivados de la clorofila y de las heminas (porfirinas) y, como elementos, trazas, vanadio, níquel, cobalto y molibdeno.

Como consecuencia de los compuestos orgánicos nombrados, el petróleo presenta polarización rotatoria, lo cual revela claramente que se trata de un compuesto de origen orgánico, formado a partir de restos animales y vegetales.

Los hidrocarburos que integran el petróleo son de distintos tipos, según su lugar de origen:

1.- petróleos americanos: hidrocarburos de cadena abierta o alifáticos.

2.- petróleos de Pensilvania: hidrocarburos saturados (alcanos de nº de C = 1 a 40)

3.- petróleos de Canadá: hidrocarburos no saturados.

4.- petróleos rusos: hidrocarburos cíclicos, con 3, 4, 5, ó 6 átomos de carbono en cadena abierta o cerrada.

Para obtener a la vez productos de características precisas, y utilizar de la manera más rentable posible las diversas fracciones presentes en el petróleo, es necesario efectuar una serie de tratamientos y transformaciones de la materia prima, que constituyen, en conjunto, el proceso de refino de los petróleos crudos.

Por tanto, la composición química del petróleo es muy variable, hasta el punto de que los cuatro tipos fundamentales de hidrocarburos: parafinas (hidrocarburos saturados), olefinas (hidrocarburos insaturados), naftenos (hidrocarburos cíclicos saturados o cicloalcanos,), e hidrocarburos aromáticos, no solamente son diferentes de un yacimiento a otro, sino también las diversas sustancias que es preciso eliminar más o menos completamente: gas, azufre (que junto con el sulfhídrico, mercaptanos y tioalcoholes pueden alcanzar un 3%), agua más o menos salada, compuestos oxigenados y nitrogenados, indicios o vestigios de metales etc.

Un análisis en el laboratorio proporciona primeramente indicaciones sobre la cantidad y calidad de los productos acabados que se pueden extraer del petróleo crudo:

alta tensión de vapor, revela la presencia de gas. alta densidad y viscosidad, indican una reducida proporción de gasolina o un contenido

importante de betún o parafina.

Obtención del petróleo

La mayoría de los pozos petrolíferos se perforan con el método rotatorio. En este método, una torre sostiene la cadena de perforación, formada por una serie de tubos acoplados. La cadena se hace girar uniéndola al banco giratorio situado en el suelo de la torre. La broca de perforación situada al final de la cadena suele estar formada por tres ruedas cónicas con dientes de acero endurecido. La roca se lleva a la superficie por un sistema continuo de fluido circulante impulsado por una bomba.

El crudo atrapado en un yacimiento se encuentra bajo presión; si no estuviera atrapado por rocas impermeables habría seguido ascendiendo debido a su flotabilidad hasta brotar en la superficie terrestre. Por ello, cuando se perfora un pozo que llega hasta una acumulación de petróleo a presión, el petróleo se expande hacia la zona de baja presión creada por el pozo en comunicación con la superficie terrestre. Sin embargo, a medida que el pozo se llena de líquido aparece una presión contraria sobre el depósito, y pronto se detendría el flujo de líquido adicional hacia el pozo si no se dieran otras circunstancias.

La mayor parte del petróleo contiene una cantidad significativa de gas natural en disolución, que se mantiene disuelto debido a las altas presiones del depósito. Cuando el petróleo pasa a la zona de baja presión del pozo, el gas deja de estar disuelto y empieza a expandirse. Esta expansión, junto con la dilución de la columna de petróleo por el gas, menos denso, hace que el petróleo aflore a la superficie.

A medida que se continúa retirando líquido del yacimiento, la presión del mismo va disminuyendo poco a poco, así como la cantidad de gas disuelto. Esto hace que la velocidad de flujo del líquido hacia el pozo se haga menor y se libere menos gas. Cuando el petróleo ya no llega a la superficie se hace necesario instalar una bomba en el pozo para continuar extrayendo el crudo.

Al final, la velocidad de flujo del petróleo se hace tan pequeña, y el coste de elevarlo hacia la superficie aumenta tanto, que el coste de funcionamiento del pozo es mayor que los ingresos que se pueden obtener por la venta del crudo. Esto significa que se ha alcanzado el límite económico del pozo, por lo que se abandona su explotación.

De un yacimiento de petróleo explotado sólo se extrae como máximo un 25% de la cantidad almacenada. Por esta razón, la industria petrolera ha desarrollado sistemas para complementar esta producción primaria utilizando la energía natural del yacimiento. Los sistemas complementarios( llamados tecnología de recuperación mejorada de petróleo) pueden aumentar la recuperación de crudo, pero sólo con el coste adicional de suministrar energía externa al depósito. Con estos métodos se ha aumentado la recuperación de crudo hasta alcanzar una media global del 33% del petróleo presente. Hoy día se usan dos sistemas complementarios: la inyección de agua y la inyección de vapor.

Inyección de agua: bombeando agua en la mitad de los pozos se consigue mantener o incrementar la presión. En algunos casos se puede llegar a obtener el 60%.

Inyección de vapor:  en depósitos que contienen petróleo muy viscoso. El vapor no sólo desplaza el petróleo, sino que reduce mucho la viscosidad (al aumentar la temperatura del yacimiento), con lo que el crudo fluye más deprisa a una presión dada.

Perforación submarina  Otro método para aumentar la producción de los campos petrolíferos es la construcción y empleo de equipos de perforación sobre el mar(ha llevado a la explotación de más petróleo).

Estos equipos de perforación se instalan, manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa, en aguas de una profundidad de hasta varios cientos de metros. La plataforma puede ser flotante o descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino, y resiste a las olas, el viento y, en las regiones árticas, los hielos. La torre sirve para suspender y hacer girar el tubo de perforación, en cuyo extremo va situada la broca; a medida que ésta va penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales de tubo a la cadena de perforación. La fuerza necesaria para penetrar en el suelo procede del propio peso del tubo de perforación.

2.La industria del petróleo

La mayor demanda de productos derivados del petróleo dio lugar a la creación de una de las más grandes y poderosas industrias modernas. Estas grandes empresas como Exxon, Royal Dutch-Shell, Britihs Petroleum(BP), etc., no sólo buscan y perforan los pozos, también transportan el crudo, lo refinan, distribuyen los productos en redes de gasolineras y, además crean toda una industria química basada en el petróleo. Es lógico que durante muchos años, y aún en la actualidad, la nómina de mayores empresas del mundo esté dominada por un pequeño grupo de petroleras. En el caso español este papel lo cumple Repsol.

La industria petroquímica nació tras la I Guerra Mundial en EE.UU. Hasta ese momento, los trabajos de química orgánica, que necesitaban una fuente abundante y barata de carbono, habían recurrido al alquitrán de hulla. Pero en esta época se hace evidente que el petróleo es aún más aprovechable y más barato.

La industria petroquímica desarrolló productos cada vez más interesantes. En 1920 la Standard Oil consiguió producir el alcohol isopropílico, del que después se podían lograr acetona y otros disolventes. Años más tarde se logró fabricar un anticongelante muy útil en la industria de la automoción, el etilenglicol. También otro producto nuevo dependía del petróleo para su fabricación, el plástico, en sus diversas variedades.

En esta línea de desarrollo los EE.UU. producían en 1940 más de un millón de toneladas de sustancias derivadas del petróleo. Según se fue asentando la industria del petróleo, los nuevos combustibles fueron ganando importancia frente al carbón. En los años 50 el grueso de la producción de la industria del refino no era el queroseno para lámparas, sino la gasolina y el fuel-oil, que eran los que abastecían a la industria del transporte y la producción de calor y energía eléctrica.

El petróleo, al igual que el gas natural que le acompaña en las bolsas (cuando las cantidades de los compuestos gaseosos del petróleo son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural), es una fuente importante de múltiples productos orgánicos. Proporciona el combustible para los diversos tipos de motores de explosión y es materia prima para la obtención de casi el 90% de los compuestos orgánicos. El petróleo crudo carece de utilidad comercial, pero se pueden separar de él una serie de productos útiles por destilación, mediante la cual se obtiene una serie de fracciones que posteriormente son la base de la industria petroquímica.

De esta manera, los componentes del petróleo, mediante destilación fraccionada*, refinación* y craqueo*, proporcionan un amplio abanico de compuestos utilizados como:

materias primas en la industria química. materias primas en la industria textil y de plásticos (nylon, telas impermeables..).

combustibles industriales y domésticos.

combustibles de automoción (gasolina…)

combustibles en centrales eléctricas para producir electricidad.

En los procesos descritos se liberan contaminantes, que deben ser evitados al máximo, y regulados por una normativa adecuada.

*Destilación: nos permite separar y analizar las diferentes fracciones del petróleo. Su estudio completo se realiza en unidades o plantas piloto, en donde se reproducen a pequeña escala todas las operaciones, que son de tres clases:

separación de las mezclas compuestas de hidrocarburos.

depuración de los elementos indeseables.

síntesis(fabricación)de sustancias o nuevos compuestos, por lo que se distinguen dos tipos fundamentales de refinerías:

a) las que se limitan a fabricar los productos más corrientes: carburantes y combustibles.

b) las que elaboran, además, aceites lubricantes, parafinas y betunes.

Destilación fraccionada: Se lleva a cabo con:

Horno tubular, en el que el producto se vaporiza parcialmente aplicando altas temperaturas.

Torre de fraccionamiento o columna de platillos, en la que se efectúa la separación de los productos de la siguiente forma: los vapores más ligeros salen en primer lugar (propano, butano, y en general los gases ligeros) y pasan al condensador. Las fracciones intermedias son evacuadas lateralmente (gasolinas, gas-oil, naftas o cicloalcanos, queroseno o petróleo lampante). El residuo permanece en el fondo o en la base de la torre (fuel o mazut). Cada fracción es enfriada e impulsada mediante una bomba hasta el recipiente de almacenaje, en donde se obtienen, en resumen, los siguientes productos:

gas calefacción (menos de 20ºC)

Petróleo ligero (20º-90ºC)

ligroína / nafta ligera (90ºC-120ºC)

gasolina (100ºC-200ºC)

queroseno o parafina (200ºC-300ºC)

aceite lubricante (más de 300ºC)

residuo sólido, asfalto y materias bituminosas

*Craqueo o Cracking

Este sistema de destilación es el más innovador. No depende de la composición del petróleo original para lograr mayores o menores cantidades de subproductos. Se rompen las cadenas más largas de átomos de carbono, y se produce un mayor porcentaje de fracciones ligeras.

Destilación fraccionada: Durante esta fase se logra descomponer el crudo en fracciones según la composición original.

Cracking: en el que se distinguen dos tipos de procesos:

cracking con calor y presión: descomponer las grandes moléculas de las fracciones pesadas en otras más ligeras

cracking catalítico: mediante el uso de un catalizador.

Al final del proceso se logran una fracciones que, de pesadas a ligeras, suelen ser, asfaltos, fuel-oil, gasoil, queroseno, gasolina y gas.

*Refinado del petróleo: Convertir crudo en derivados útiles. Una vez extraído el crudo, se trata con productos químicos y calor para eliminar el agua y los elementos sólidos, y se separa el gas natural. Algunas fracciones tienen que someterse a tratamientos térmicos y químicos para convertirlas en productos finales como gasolina o grasas.

Los procedimientos de tratamiento, catalizadores, temperaturas, presiones, proporciones de las mezclas y otras condiciones operatorias, están determinadas a partir de bases dadas por los estudios comerciales y económicos (cantidad y calidad del petróleo crudo por tratar, y de los productos derivados que se han de tratar).

3.Usos de los derivados del petróleo

Para su estudio, los productos derivados del petróleo se pueden agrupar en tres apartados según su obtención:

a) Productos derivados del gas natural :

b) Productos derivados de la destilación del petróleo

c) Productos derivados de las transformaciones petroquímicas

a) Productos derivados del gas natural

El gas natural que acompaña al petróleo en su yacimiento sólo contiene los alcanos más volátiles(los de bajo peso molecular). Está constituido sobre todo por metano y cantidades progresivamente menores de etano, propano y alcanos superiores. Además, posee 1-3% de nitrógeno, algo de CO2, SH2 y helio.

La fracción propano/butano se separa de los componentes más volátiles del gas natural por licuación, se comprime en cilindros y se vende como gas licuado en áreas que no tienen gas del alumbrado.

La presencia relativamente abundante de azufre es económicamente interesante, pero provoca una intensa corrosión de las canalizaciones, por lo que deben construirse con aceros especiales.

El poder calorífico del gas natural se halla entre 9000 y 12000 kcal/m3 (claramente mayor que el gas de coque obtenido por destilación de la hulla, que es de 6500 a 7000 Kcal/m3).

La creciente demanda junto con un coste de producción sensiblemente inferior al de la hulla o petróleo, dieron el impulso para que sea la energía del futuro, a lo que han contribuido también la mejora en la red de gasoductos y el desarrollo de técnicas de licuefacción.

Productos derivados de la destilación del petróleo

Gasolina ligera: Destilada a partir del petróleo crudo, debe separarse del butano y del propano, y luego neutralizar los compuestos sulfurados malolientes y corrosivos con ayuda de un catalizador y de un reactivo adecuado.

Gasolina pesada: Debe ser reformada para hacerla apta como combustible en motores de explosión. Esta operación se efectúa en presencia de un catalizador de platino a 500ºC y a una presión = 35 Kg/cm2. El proceso se llama reformación catalítica y convierte a los alcanos y los cicloalcanos procedentes de la destilación del petróleo en HC aromáticos, contribuyendo a proveer materias primas para la síntesis en gran escala de otra amplia gama de compuestos.

Esta reacción va acompañada de otras, principalmente de desulfuración, y da lugar a una gasolina de alto índice de octano, útil como combustible para los motores de alto grado de compresión.

Gasolina de aviación: Se obtiene por síntesis a partir de hidrocarburos gaseosos. Esta operación, conocida con el nombre de alquilación, utiliza el ácido fluorhídrico como catalizador. La calidad final de los carburantes es mejorada mediante la incorporación de plomo tetraetilo, que le confiere el índice de octano deseado y actúa como antidetonante, aunque en la actualidad se sustituye por otros compuestos menos tóxicos y contaminantes.

Petróleo lampante o queroseno: durante muchos años fue el único producto obtenido por destilación del petroleo. Era utilizado en los quinqués y lámparas de mecha, antes de que fuera reemplazado por el alumbrado eléctrico. Sirve igualmente como combustible para ciertas estufas.

Los querosenos no tratados contiene HC aromáticos que los hacen fuliginosos y deben ser sometidos a un refino especial con ácido sulfúrico, anhídrido sulfuroso o cualquier procedimiento de desaromatización. Actualmente, se emplea en la preparación de carburantes para los motores de reacción.

Gas-oil o gasóleo:Es el carburante propio para motores diesel rápidos. Debe ser desulfurado por hidrogenación catalítica. Puede ser sometido a una operación de cracking a 500ºC en

presencia de un catalizador de cobalto/molibdeno, proceso del que se obtenienen gasolinas de excelente calidad.

Fuel-oil industrial o mazut: Son los residuos pesados de la destilación. Son utilizados para calefacción doméstica o industrial.

Aceites, parafinas y betunes: Provienen de una destilación al vacío del residuo de la primera destilación y del desasfaltado de este residuo al vacío. Estas materias deben ser tratadas con la ayuda de un disolvente (fenol o furfurol), para extraer de ellas los compuestos inestables y aromáticos, desparafinados luego por filtración a -20ºC por arcillas absorbentes. Los betunes, utilizados para el revestimiento de las carreteras o tejados, se obtienen como residuo o subproducto de la destilación al vacío, previa reincorporación de asfalto precipitado mediante propano, que hace de disolvente.

Coque del petróleo: Algunas refinerías amplían incluso la separación de los productos brutos hasta la obtención del llamado coque, empleado en la fabricación de elastómeros, colorantes y electrodos.

Combustible para motores: tetraetilo de plomo, sustancia que confería a la gasolina condiciones antidetonantes, es decir, retarda la ignición espontánea de la mezcla sometida a presión.Además se debía añadir a su vez bromuro etílico, ya que permitía que el plomo se evaporara tras la combustión y no dañara el motor. El hidrocarburo más antidetonante, es decir, el que mayor resistencia tiene a quemarse bajo presión, es el conocido como isooctano. De esta forma, dependiendo de la capacidad antidetonante de una mezcla concreta se le otorga un número que lo pone en relación con el octano; según esta proporción, una gasolina con número de octano 97 es utilizable en motores cuya compresión es mucho más alta que los que utilizan gasolina del tipo 92 octanos.Lo mismo se puede decir de la gasolina utilizada comúnmente en los aviones propulsados con motores de pistón, que suelen utilizar una gasolina altamente antidetonante con un índice octano de 100.

Por contra, en los combustibles diesel, en los que la mezcla se inflama por la compresión dentro del cilindro y no por la chispa de una bujía, es esencial una mezcla de hidrocarburos que no retrasen la ignición espontánea, tomando como referencia otro hidrocarburo, el ceteno, del que sale el número ceteno para los combustibles diesel, o gasoil.

4.Petróleo y economía

Con la invención del automóvil y las necesidades energéticas surgidas en la I Guerra Mundial, la industria del petróleo se convirtió en uno de los cimientos de la sociedad industrial.

En la actualidad, los distintos países dependen del petróleo y sus productos; la estructura física y la forma de vida de las aglomeraciones periféricas que rodean las grandes ciudades son posibles gracias a un suministro de petróleo abundante y barato. Sin embargo, en los últimos años ha descendido la disponibilidad mundial de esta materia, y su costo relativo ha aumentado. Es probable que, a mediados del siglo XXI, el petróleo ya no se use comercialmente de forma habitual.

El petróleo como arma política:

La primera de las convulsiones llegó en 1956 con la Crisis de Suez: por el Canal de Suez circulaban en 1956 dos terceras partes del petróleo que consumía Europa(controlado por los británicos). Cuando se nacionaliza el Canal, se produce una auténtico terremoto internacional, que provoca una intervención militar entre franceses y británicos contra Egipto. El Canal quedó inutilizado por el hundimiento de barcos en todo su curso. El resultado de la intervención fue un fracaso, tanto político como militar, para franceses y británicos que provocó, a su vez, un descenso alarmante de las reservas de crudo en Europa, por lo que EE.UU. tuvo que crear un operativo de transporte de emergencia para suministrar petróleo a Europa. Finalmente, en 1957, se abrió el Canal, pero quedó demostrada el valor de Occidente ante sus necesidades energéticas. También quedaba patente el nuevo poder de los países del tercer mundo, capaces de cerrar el grifo del petróleo.

Desde este momento, el crecimiento de las reservas no hacía más que aumentar. Se descubrieron nuevos yacimientos, lo que dio lugar a precios realmente bajos. En 1973 la creciente demanda internacional de petróleo hizo que los precios se dispararan. Ese año la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP), que controlaba la producción mundial, aprovechó su poder para elevar los precios. Las políticas llevadas a cabo por la OPEP redujeron las posibilidades de crecimiento económico tanto de los países industrializados como de los países en vías de desarrollo que no tenían reservas petrolíferas. El barril de petróleo bruto costaba en el otoño de 1973 dos dólares; a mediados de 1981 su precio se había multiplicado por 20. Para los países ricos, las importaciones de petróleo suponían una transferencia de rentas y riqueza a los países de la OPEP. Los países en

vías de desarrollo importadores de petróleo tuvieron que acudir a la financiación de los grandes bancos de Europa occidental y de Estados Unidos. Asfixiados por el pago de intereses, los países menos industrializados se han visto obligados a frenar sus planes de desarrollo. Aunque la gran caída de los precios energéticos durante la segunda mitad de la década de 1980 benefició a los consumidores de los países importadores, supuso un grave quebranto para los ingresos de los países exportadores menos desarrollados, como México, Nigeria, Venezuela e Indonesia.

La crisis del petróleo:

En los años 70 en el mundo había una dependencia del petróleo. El petróleo era utilizado como arma política, ya que fue el detonante fue la Guerra del Yom Kippur. Mientras se desarrollaba la guerra, los países árabes de la OPEP exigieron doblar el precio de 3 a 6 dólares el barril.

La ayuda estadounidense a Israel provocó un embargo de crudo árabe. No sólo supuso un incremento en los precios de los combustibles y por tanto de la mayor parte de los productos y servicios en Occidente, sino que llevó al ciudadano normal a entender que la energía realmente no le pertenecía. El precio llegó a dispararse hasta los 18 dólares el barril. A pesar del fin del embargo en 1974, los precios ya no bajarían a los niveles anteriores a la crisis, quedando se en los 12 dólares.

La consecuencia más dura fue la crisis económica que se desató tras la subida de los precios de los combustibles.

Pero la repercusión del consumo masivo de petróleo no es sólo industrial y económica, sino también política. Desde que el petróleo se volvió indispensable, el peso político y económico de los países productores crece en la misma proporción que sus reservas.

Para complicar aún más la situación, se desató la guerra entre Irán e Irak, que convulsionó aún más a los mercados internacionales.

Ante el intento de controlar los precios se establecieron sistemas de cuotas para los productores. Desde esa época han sido incumplidas constantemente, arrastrando el precio del barril, que llegó a niveles muy bajos a mediados de los 80. A partir de ese momento los precios se han estabilizado a pesar de periodos de aumento de precios puntuales como los que siguieron a la Guerra del Golfo y al embargo de exportaciones a las que se sometió a Irak. Además, la industria ve el futuro con cierto optimismo, ante unas reservas de crudo probadas de casi un billón de barriles en 1990.

5. Petróleo y ecología

La ecología es ya una corriente de pensamiento fundamental que no sólo intenta evitar la contaminación sino también el derroche. Y es que el petróleo ha protagonizado gran parte de los horrores medioambientales sufridos durante el siglo XX. No hay que olvidar que durante las últimas décadas varios accidentes de superpetroleros han producido grandes daños .

Contaminación atmosférica : En este sentido hay que señalar que la industria y los gobiernos ya han tomado cartas en el asunto, con lo que al final se pueden considerar como parches medioambientales. En este sentido cabe destacar la adopción de los catalizadores en los escapes de los automóviles,

sistema mediante el cual se puede eliminar gran cantidad de los agentes contaminantes, siempre que se utilice un nuevo tipo de gasolina libre de plomo que inutiliza el catalizador. En cuanto a los combustibles diesel se tiende a eliminar gran parte del azufre en su composición. La combustión de petróleo es parte de los contaminantes atmosféricos. Un 80% del monóxido de carbono y un 40% de los óxidos de nitrógeno e hidrocarburos emitidos proceden de la combustión de la gasolina y el gasóleo en los motores de los coches y camiones. Otra importante fuente de contaminación son las refinerías de petróleo.Las partículas emitidas por las industrias pueden eliminarse por medio de ciclones, precipitadores electrostáticos y filtros. Los gases contaminantes pueden almacenarse en líquidos o sólidos, o incinerarse para producir sustancias inocuas.

Efecto invernadero: El creciente consumo de carbón y petróleo desde finales de la década de 1940 ha llevado a concentraciones cada vez mayores de dióxido de carbono. El efecto invernadero resultante, que permite la entrada de la energía solar, pero reduce la reemisión de rayos infrarrojos al espacio exterior, provoca un calentamiento que podría afectar al clima global y llevar al deshielo parcial de los casquetes polares. Las naciones del mundo deberían tomar medidas inmediatamente para ponerle solución.

Vertidos de petróleo (mareas negras) :Las descargas accidentales y a gran escala de petróleo líquido son una importante causa de contaminación de las costas. Los casos más

espectaculares de contaminación por crudos suelen estar a cargo de los superpetroleros empleados para transportarlos, pero hay otros muchos barcos que vierten también petróleo, y la explotación de las plataformas petrolíferas marinas supone también una importante aportación de vertidos. Se estima que de cada millón de toneladas de crudo embarcadas se vierte una tonelada. Entre las mayores mareas negras registradas hasta el momento se encuentran la producida por el petrolero Amoco Cádiz frente a las costas francesas en 1978 (1,6 millones de barriles de crudo) y la producida por el pozo petrolífero Ixtoc I en el golfo de México en 1979 (3,3 millones de barriles). El vertido de 240.000 barriles por el petrolero Exxon Valdez en el Prince William Sound, en el golfo de Alaska, en marzo de 1989, produjo, en el plazo de una semana, una marea negra de 6.700 km2, que puso en peligro la vida silvestre y las pesquerías de toda el área. Por el contrario, los 680.000 barriles vertidos por el Braer frente a la costa de las islas Shetland en enero de 1993 se dispersaron en pocos días por acción de las olas propias de unas tormentas excepcionalmente fuertes.

Los vertidos de petróleo acaecidos en el golfo Pérsico en 1983, durante el conflicto Irán-Irak, y en 1991, durante la Guerra del Golfo, en los que se liberaron hasta 8 millones de barriles de crudo, produjeron enormes daños en toda la zona, sobre todo por lo que se refiere a la vida.

Eliminación: Los trabajadores emplean redes especiales para limpiar una playa tras un vertido de un petrolero. Los vertidos representan un grave problema, ya que una vez producidos, es casi imposible eliminarlos o contenerlos por completo. Dado que el agua y el petróleo no se mezclan, éste flota sobre el agua y acaba contaminando las costas. El intento de tratar químicamente o hundir el crudo puede alterar aún más los ecosistemas marinos y costeros.

Trabajo de Química primer Trimestre: El Petróleo

Índice

Puntos a tratar contenidos páginas

1.Definición y obtención

Qué es y dónde se encuentra 1

Composición química 1

Obtención del petróleo (métodos) 3

2.La industria del petróleo Grandes empresas 3

nacimiento 4

Obtención de productos(métodos)

4

3.Usos de los del petróleo Productos derivados 6

4.Petróleo y economía

Dependencia 8

Arma política 8

Crisis del petróleo 9

5.Petróleo y ecología Contaminación atmosférica 9

Mareas negras 10

o Bibliografía

o Enciclopedia universal Encarta 2000

o Enciclopedia interactiva Salvat

o Historia de la tecnología Desde 1750 hasta 1900 (I). K. Derry - I. Willians, Trevor. Ed: Siglo XXI de España Ediciones SA, 1987.

o Crónica de la Técnica, R. Paturi, Félix. Ed: Plaza & Janés Editores, SA, 1989.

o La historia del petróleo, Daniel Yergin, Barcelona, Ed: Plaza & Janés Ediciones, 1992.

o Introducción a la ciencia, Isaac Asimov. Ed: Plaza & Janés, SA, 1982.

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2. INTRODUCCIÓN

La destilación constituye el método más frecuente e importante para la purificación de líquidos. Se utiliza siempre en la separación de un líquido de sus impurezas no volátiles y, cuando ello es posible, en la separación de dos o más líquidos.Cuando un líquido puro se introduce en un recipiente cerrado y vacío parte del mismo se evapora hasta que el vapor alcanza una determinada presión, que depende solamente de la temperatura. La temperatura a la que esto ocurre recibe el nombre de punto de ebullición normal del líquido en cuestión, y es una constante característica para cada líquido.Cuando se calienta una solución o una mezcla de dos o más líquidos, el punto de ebullición normal es entonces la temperatura a la cual la tensión del vapor total de la mezcla es igual a la presión atmosférica (760mm). La tensión de vapor total de

una mezcla es igual a la suma de las presiones de vapor parciales de cada componente. Siempre que se tenga una mezcla de dos o más componentes que se diferencien suficientemente en sus puntos de ebullición, se podrá separar en sus componentes por destilación. Se pueden distinguir tres tipos principales de destilación: Destilación sencilla, destilación fraccionada y destilación al vacío.Destilación simple: Es una técnica utilizada en la purificación de líquidos cuyo punto de ebullición menor de 150° C a la presión atmosférica y sirve para eliminar impurezas no volátiles. Esta técnica también se emplea para separar dos líquidos cuyos puntos de ebullición difieran al menos en 25° CDestilación Fraccionada: Es una técnica que se emplea en la separación de sustancias cuyos puntos de ebullición difieran entre si menos de 25° C. La diferencia respecto a la destilación simple es la presencia de una columna de fraccionamiento entre el matraz y la cabeza de destilación.

3. OBJETIVOS

- El objetivo de esta práctica es determinar la composición aproximada de una mezcla de líquidos totalmente miscibles, a partir de los datos de punto de ebullición, composición azeotrópica y los resultados obtenidos de la destilación fraccionada de la muestra.- Se compararán los datos obtenidos por destilación fraccionada con los obtenidos por destilación simple de una muestra de la misma composición.

4. MATERIAL-EQUIPOS-REACTIVOS

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO-Usar bata de color blanco en el laboratorio.-Usar en todo momento gafas de seguridad.-Usar guantes desechables de nitrilo.-El uso del teléfono celular, beber y comer queda totalmente prohibido durante las prácticas.-Si hay salpicaduras en los ojos. Lavar inmediata e insistentemente en un lavador de ojos o con un chorro de agua.

MATERIAL EQUIPOS

Destilación simple:MATERIALREACTIVOS

Soporte UniversalAgua (H2O)PinzaMuestra indicada del profesorNuezPerlas de vidrioTermometro

Matraz de fondo redondo con desprendimiento

lateral

Refrigerante

Placa Calefactora

Alargadera

Recipiente Recolector

Destilación Fraccionada

MATERIALREACTIVOS

SOPORTES UNIVERSALESH2O AGUAPLACA REFRACTORIA60 ml mezcla indicada por el profesorTERMÓMETRO3 perlas de vidrioPINZAS CON NUEZ

PERLAS DE VIDRIO

BALÓN FONDO REDONDO

REFRIGERANTES

COLUMNA FRACCIONAMIENTO

5. PROCEDIMIENTO

Separación de una mezcla solvente-agua en sus dos componentes

Monte el aparato de destilación sencilla utilizando un matraz de fondo redondo de 100 ml. Ponga en el matraz 30 ml. De cualquier muestra que le indique el profesor 30 ml de agua y dos o tres perlas de vidrio. Haga circular una corriente suave de agua del grifo por el refrigerante, uniendo la entrada de este al grifo mediante una manguera de goma. El agua que sale del refrigerante por su parte superior se conducirá a un desagüe mediante otra manguera de goma. Etiquete y numere tres erlenmeyer pequeños para recoger las fracciones.Caliente el matraz de forma que el destilado se recoja de una manera continua a una velocidad aproximada de una gota por segundo. Cambie los erlenmeyer colectores con rapidez a los intervalos de temperatura indicados según la literatura. Cuando la temperatura alcance 95° C interrumpa la destilación y enfríe el matraz de destilación dejando que gotee en él, el condesado del cuello.Mida con una probeta graduada los volúmenes de destilado obtenido en cada fracción para las respectivas muestras indicadas por su profesor así como el del residuo del matraz. Anote los volúmenes obtenidos. Mediante la destilación sencilla que se acaba de describir se pueden separar mezclas de dos componentes que hiervan con una diferencia de puntos de ebullición de al menos 60-80° C. Mezclas de sustancias cuyos puntos de ebullición difieren de 30-60° C se pueden separar por destilaciones sencillas repetidas, recogiendo durante la primera destilación fracciones enriquecidas en uno de los componentes, las cuales se vuelven a destilar.

Deje que el matraz de destilación vacío se enfríe y ponga en el contenido del earlenmeyer 2 y vuelva a montar el aparato de destilación. Añada dos o tres trocitos porosos nuevos y destile de nuevo, añadiendo la fracción que destile en el intervalo descrito por la literatura y para cada solvente seleccionado por usted con su maestro al recipiente 1 y recogiendo de nuevo en el earlenmeyer 2 la que destile

al intervalo seleccionado anteriormente.

Una vez que el matraz de destilación se haya enfriado algo, vierta el residuo que quede en él matraz 3. Mida de nuevo y anote el volumen total de cada fracción. Apunte todos sus datos en el informe.

Destilación Fraccionada

Monte el aparato de la figura de destilación fraccionada con un matraz de fondo redondo de 250ml. Ponga 60ml de mezcla de las soluciones que le haya indicado el profesor y 60ml de agua. Añada 2 o 3 perlas de vidrio y proceda a destilar como en la sección anterior, con la única salvedad de no repetir el proceso, es decir, efectuarlo una sola vez.

6. MARCO TEÓRICO

LA DESTILACIÓNLa destilación es un proceso que consiste en calentar una sustancia, normalmente un líquido, para que sus componentes más volátiles pasen a estado gaseoso o de vapor y a continuación volver esos componentes al estado líquido mediante condensación por enfriamiento.La meta principal de la destilación es separar los distintos componentes de una mezcla aprovechando para ello sus distintos grados de volatilidad. Otra función de la destilación es separar los elementos volátiles de los no volátiles de una mezcla.En otros sistemas similares como la evaporación y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos volátil; el componente más volátil, casi siempre agua, se desecha. Sin embargo, la finalidad principal de la destilación es obtener el componente más volátil en forma pura. Por ejemplo, la eliminación del agua de la glicerina evaporando el agua, se llama evaporación, pero la eliminación del agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilación, aunque se usan mecanismos similares en ambos casos.Si la diferencia entre las temperaturas de ebullición o volatilidad de fod sustancias es grande, se puede realizar fácilmente la separación completa en una sola destilación. Es el caso de la obtención de agua destilada a partir de agua marina. Esta contiene aproximadamente el 4% de distintas materias sólidas en disolución.En ocasiones, los puntos de ebullición de todos o algunos de los componentes de una mezcla difieren en poco por lo que no es posible obtener la separación completa en una sola destilación por lo que se suelen realizar dos o más. Así el ejemplo del alcohol etílico y el agua. El primero tiene un punto de ebullición de 78,5 °C y el agua de 100 °C por lo que al hervir esta mezcla se producen unos vapores con ambas sustancias aunque diferentes concentraciones y más ricos en alcohol. Para conseguir alcohol industrial o vodka es preciso realizar varias destilaciones.TIPOS DE DESTILACIÓNDestilación fraccionadaLa destilación fraccionada es un proceso de destilación de mezclas muy complejas y con componentes de similar volatilidad. Consiste en que una parte del destilado vuelve del condensador y gotea por una larga columna a una serie de placas, y que al mismo tiempo el vapor que se dirige al condensador hace burbujear al líquido de esas placas. De esta forma, el vapor y el líquido interaccionan de forma que parte del agua del vapor se condensa y parte del alcohol del líquido se evapora. Así pues, la interacción en cada placa es equivalente a una redestilación, y si se construye una columna con el suficiente número de placas, se puede obtener un producto destilado del altísima pureza, como el alcohol de 96%; en una única destilación. Además, introduciendo gradualmente la disolución original de baja concentración del componente a destilar en un punto en mitad de la columna, se podrá separar prácticamente todo este componente del disolvente mientras desciende hasta la placa inferior, de forma que no se desperdicie nada del componente a destilar.Este proceso se utiliza mucho en la industria, no sólo para mezclas simples de dos componentes, como alcohol y agua en los productos de fermentación, u oxígeno y nitrógeno en el aire líquido, sino también para mezclas más complejas como las que

se encuentran en el alquitrán de hulla y en el petróleo. La columna fraccionadora que se usa con más frecuencia es la llamada torre de burbujeo, en la que las placas están dispuestas horizontalmente, separadas unos centímetros, y los vapores ascendentes suben por unas cápsulas de burbujeo a cada placa, donde burbujean a través del líquido. Las placas están escalonadas de forma que el líquido fluye de izquierda a derecha en una placa, luego cae a la placa de abajo y allí fluye de derecha a izquierda. La interacción entre el líquido y el vapor puede ser incompleta debido a que puede producirse espuma y arrastre de forma que parte del líquido sea transportado por el vapor a la placa superior. En este caso, pueden ser necesarias cinco placas para hacer el trabajo de cuatro placas teóricas, que realizan cuatro destilaciones. Un equivalente barato de la torre de burbujeo es la llamada columna apilada, en la que el líquido fluye hacia abajo sobre una pila de anillos de barro o trocitos de tuberías de vidrio.La única desventaja de la destilación fraccionada es que una gran parte, aproximadamente el 50%, del destilado condensado debe volver a la parte superior de la torre y eventualmente debe hervirse otra vez, con lo cual hay que suministrar más energía en forma de calor. Por otra parte, el funcionamiento continuo permite grandes ahorros de calor, porque el destilado que sale puede ser utilizado para precalentar la mezcla que entra.Cuando la mezcla está formada por varios componentes, estos se extraen en distintos puntos a lo largo de la torre. Las torres de destilación industrial para petróleo tienen a menudo 100 placas, con al menos diez fracciones diferentes que son extraídas en los puntos adecuados. Se han utilizado torres de más de 500 placas para separar isótopos por destilación.

Destilación por vaporSi dos líquidos insolubles se calientan, ninguno de los dos es afectado por la presencia del otro (mientras se les remueva para que el líquido más ligero no forme una capa impenetrable sobre el más pesado) y se evaporan en un grado determinado solamente por su propia volatilidad. Por lo tanto, dicha mezcla siempre hierve a una temperatura menor que la de cada componente por separado. El porcentaje de cada componente en el vapor sólo depende de su presión de vapor a esa temperatura. Este principio puede aplicarse a sustancias que podrían verse perjudicadas por el exceso de calor si fueran destiladas en la forma habitual.Destilación al vacíoOtro método para destilar sustancias a temperaturas por debajo de su punto normal de ebullición es evacuar parcialmente el alambique. Por ejemplo, la anilina puede ser destilada a 100 °C extrayendo el 93% del aire del alambique. Este método es tan efectivo como la destilación por vapor, pero más caro. Cuanto mayor es el grado de vacío, menor es la temperatura de destilación. Si la destilación se efectúa en un vacío prácticamente perfecto, el proceso se llama destilación molecular. Este proceso se usa normalmente en la industria para purificar vitaminas y otros productos inestables. Se coloca la sustancia en una placa dentro de un espacio evacuado y se calienta. El condensador es una placa fría, colocada tan cerca de la primera como sea posible. La mayoría del material pasa por el espacio entre las dos placas, y por lo tanto se pierde muy poco.Destilación molecular centrífugaSi una columna larga que contiene una mezcla de gases se cierra herméticamente y se coloca en posición vertical, se produce una separación parcial de los gases como resultado de la gravedad. En una centrifugadora de alta velocidad, o en un instrumento llamado vórtice, las fuerzas que separan los componentes más ligeros de los más pesados son miles de veces mayores que las de la gravedad, haciendo la separación más eficaz. Por ejemplo, la separación del hexafluoruro de uranio gaseoso, UF6, en moléculas que contienen dos isótopos diferentes del uranio, uranio 235 y uranio 238, puede ser llevada a cabo por medio de la destilación molecular centrífuga.SublimaciónSi se destila una sustancia sólida, pasándola directamente a la fase de vapor y otra vez a la fase sólida sin que se forme un líquido en ningún momento, el proceso se llama sublimación. La sublimación no difiere de la destilación en ningún aspecto

importante, excepto en el cuidado especial que se requiere para impedir que el sólido obstruya el aparato utilizado. La rectificación de dichos materiales es imposible. El yodo se purifica por sublimación.Destilación destructivaCuando se calienta una sustancia a una temperatura elevada, descomponiéndose en varios productos valiosos, y esos productos se separan por fraccionamiento en la misma operación, el proceso se llama destilación destructiva. Las aplicaciones más importantes de este proceso son la destilación destructiva del carbón para el coque, el alquitrán, el gas y el amoníaco, y la destilación destructiva de la madera para el carbón de leña, el ácido etanoico, la propanona y el metanol. Este último proceso ha sido ampliamente desplazado por procedimientos sintéticos para fabricar distintos subproductos. El craqueo del petróleo es similar a la destilación destructiva.CALCULOS Y RESULTADOSSe utilizo en el laboratorio el equipo que nosotros armamos para realizar el proceso de destilación simple. En el, la sustancia mezclada se iba separando debido a los puntos de ebullición de las diferentes sustancias, que posteriormente fueron condensadas gracias al refrigerador, obteniendo las sustancias diferentes en distintos beakers.

Tabla de datosSUSTANCIAPUNTO DE EBULLICIÓN

PRIMERA50°CSEGUNDA75°CTERCERA90°C

Gráfico s

Observaciones-Por un extremo de la manguera que suministraba agua al refrigerante, nos toco reforzarlo con un cordón, ya que había un pequeño flujo de aire.-Nos toco bajar la temperatura en otras ocasiones por el motivo de que la sustancia no se habia terminado de destilar, y ya la temperatura estaba aumentando de nuevo.

Causas de error- El defectuoso suministro de agua al refrigerante, lo que ocasionaba un flujo que había en la manguera de suministro de agua.- No esperar a que la destilación de la primera sustancia con punto de ebullición más bajo, destilara por completo.- No utilizar perlas de vidrio.- Utilizar la placa de calentamiento muy retirada del flujo de energía.CUESTIONARIO1. ¿Qué es una mezcla azeotrópica y que aplicaciones puede tener la formación de

la misma?Es una mezcla que no se puede separar por proceso de destilación.2. ¿Cómo distinguiría una mezcla azeotrópica de una sustancia pura?Que por sus componentes, no se puede separar por destilación.3. Conteste y justifique brevemente:¿para que sirve la piedra porosa en la destilación?¿Puede reemplazarla por otro elemento?La piedra porosa es un mecanismo muy utilizado para la filtración de compuestos. Se pueden utilizar otros filtradores que tienen compuestos orgánicos que atrapan microorganismos.4. ¿Qué precauciones son necesarias cuando se destilan líquidos inflamables? Enumere algunos solventes inflamables.-A la hora de que este sea sometido a temperaturas altas, se lleve a cabo no con un mechero que deje salir gas metano, si no con un calentador eléctrico. Por el motivo de evitar la combustión.

Algunos solventes inflamables son:§ Bases y ácidos fuertes§ Desperdicios combustibles§ Éter etílico5. a) Enuncie la ley de Raoult. Defina sistema ideal y no ideal de líquidos miscibles. ¿Cuál es el caso general de desviación de la ley de Raoult observado en mezclas líquidas orgánicas?Ley de Raoult “La presión de vapor de un componente de una mezcla es proporcional a la concentración de dicho componente y a la presión de vapor del componente puro”El sistema ideal y no ideal de un liquido miscible respecto a otra sustancia, es sencillamente que el solvente sea totalmente disuelto y no parcialmente. Que quiere decir esto, que sus fuerzas intermoleculares sean tan fuertes, que el liquido sea totalmente disuelto. Un ejemplo es el alcohol y el agua.DESVIACIONES LEY DE RAOULTDesviación PositivaA-B < A-A ó B-BDesviación NegativaA-B > A-A ó B-B

BIBLIOGRAFÍA- www.ffyb.uba.ar/qcagral/PPS/09-Soluciones- www.qo.fcen.uba.ar/Cursos/biolb- www.fq.uh.cu/dpto/qf/uclv/infoLab/practics/practicas/Destilacionfraccionada/teoria- www.fcen.uba.ar/shys/pdf/descarte_solventes- www.cosmos.com.mx/e/dbhs- es.wikipedia.org/wiki/Destilación- www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas- www.bedri.es/Comer_y_beber