naturaleza de los hidrocarburos

26
REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÒN UNEVERSITARIA CONVENIO INTERINSTITUCIONAL UNERMB - IUTA INGENIERIA DE GAS BARCELONA ESTADO ANZOATEGUI Revisado por E!a"orado por I#$% Ve!as&o' Pedro (er#)#de*' Gi!"er+o C%I , %../% 00 De Caires' 1os2 3% C%I ,4%056% 74 C8evas' Ro#ier C%I ,4%45.%45/ Lope*' Ra9ae! C%I ,/%,7/%47. Loia&o#o' Ni&o!a#$e!o C%I Pere*' Os&ar C%I ,5%, 4%,64 Barcelona, Junio 2014

Upload: rafaellopezsalazar

Post on 03-Nov-2015

217 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

s

TRANSCRIPT

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN UNEVERSITARIACONVENIO INTERINSTITUCIONAL UNERMB - IUTAINGENIERIA DE GASBARCELONA ESTADO ANZOATEGUI

Revisado por: Elaborado por:Ing. Velasco, Pedro Hernndez, Gilberto C.I: 16.998.644 De Caires, Jos F. C.I: 17.435.627 Cuevas, Ronier C.I: 17.739.738 Lopez, Rafael C.I: 18.128.729 Loiacono, Nicolangelo C.I: Perez, Oscar C.I: 13.167.157

Barcelona, Junio 2014INTRODUCCINEl petrleo es la fuente de energa ms importante de la sociedad actual, si nos ponemos a pensar qu pasara si se acabara repentinamente, enseguida nos daramos cuenta de la dimensin de la catstrofe: los aviones, los automviles y autobuses, gran parte de los ferrocarriles, los barcos, las mquinas de guerra, centrales trmicas, muchas calefacciones dejaran de funcionar; adems de que los pases dependientes del petrleo para sus economas se hundiran en la miseria.Es importante destacar que a travs de los oleoductos el crudo llega hasta las refineras, donde la herramienta bsica de refinado es la unidad de destilacin. En ella, el petrleo crudo empieza a vaporizarse a una temperatura algo menor que la necesaria para hervir el agua. Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a temperaturas ms bajas, y a medida que sta aumenta se van evaporando las molculas ms grandes.Es as como, e primer material destilado a partir del crudo es la fraccin de gasolina, seguida por la nafta y finalmente el queroseno. Las zonas intermedia baja del aparato de destilacin proporcionaban lubricantes y aceites pesados, mientras que las zonas inferiores suministraban ceras y asfalto.Es por ello que la destilacin es un procesoqueconsiste en calentar un lquido hasta que sus componentes ms voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma lquida por medio de la condensacin.Por tal razn, esta destilacin se hace por medio de un aparato que pueden ser las torres por relleno que son columnas cilndricas verticales, que estn rellenas con pequeas piezas que se llaman empaques. Estos elementos tienen por objeto aumentar el rea o superficie de contacto entre la fase gaseosa y lquida facilitando la absorcin.LA DESTILACINLa destilacin es la operacin de separar, comnmente mediante calor, los diferentes componentes lquidos de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullicin (temperaturas de ebullicin) de cada una de las sustancias a separar. La destilacin se da en forma natural debajo del punto de ebullicin (100C en el caso del agua), luego se condensa formando nubes y finalmente llueve. Es decir; es un procesoqueconsiste en calentar un lquido hasta que sus componentes ms voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma lquida por medio de la condensacin. El objetivo principal de la destilacin es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales voltiles de los no voltilesTIPOS DE DESTILACINDestilacin simpleLa destilacin simple se utiliza cuando la mezcla de productos lquidos a destilar contiene nicamente una sustancia voltil, o bien, cuando sta contiene ms de una sustancia voltil, pero el punto de ebullicin del lquido ms voltil difiere del punto de ebullicin de los otros componentes en, al menos, 80 C.El resultado final es la destilacin de un solo producto, ya sea: Porque en la mezcla inicial slo haba un componente, o porque en la mezcla inicial uno de los componentes era mucho ms voltil que el resto.Destilacin simple a presin atmosfrica La destilacin a presin atmosfrica es aquella que se realiza a presin ambiental.

Se utiliza fundamentalmente cuando la temperatura del punto de ebullicin se encuentra por debajo de la temperatura de descomposicin qumica del producto.Destilacin simple a presin reducida La destilacin a presin reducida o al vaco consiste en disminuir la presin en el montaje de destilacin con la finalidad de provocar una disminucin del punto de ebullicin del componente que se pretende destilar. Se utiliza fundamentalmente cuando el punto de ebullicin del compuesto a destilar es superior a la temperatura de descomposicin qumica del producto.Para llevar a cabo este tipo de destilacin es necesario un sistema de vaco y unadaptador de vaco.Destilacin fraccionadaLa destilacin fraccionada se utiliza cuando la mezcla de productos lquidos que se pretende destilar contiene sustancias voltiles de diferentes puntos de ebullicin con una diferencia entre ellos menor a 80 C.Al calentar una mezcla de lquidos de diferentes presiones de vapor, el vapor se enriquece en el componente ms voltil y esta propiedad se aprovecha para separar los diferentes compuestos lquidos mediante este tipo de destilacin.El rasgo ms caracterstico de este tipo de destilacin es que necesita unacolumna de fraccionamiento.La destilacin fraccionada se puede realizar apresin atmosfricao apresin reducida, tal como se ha comentado para la destilacin simple en el apartado anterior.Destilacin por arrastre de vaporLa destilacin por arrastre de vapor posibilita la purificacin o el aislamiento de compuestos de punto de ebullicin elevado mediante una destilacin a baja temperatura (siempre inferior a 100 C). Es una tcnica de destilacin muy til para sustancias de punto de ebullicin muy superior a 100 C y que descomponen antes o al alcanzar la temperatura de su punto de ebullicin.La destilacin por arrastre de vapor es una tcnica de destilacin que permite la separacin de sustancias insolubles en H2O y ligeramente voltiles de otros productos no voltiles. A la mezcla que contiene el producto que se pretende separar, se le adiciona un exceso de agua, y el conjunto se somete a destilacin. En el matraz de destilacin se recuperan los compuestos no voltiles y/o solubles en agua caliente, y en el matraz colector se obtienen los compuestos voltiles y insolubles en agua. Finalmente, el aislamiento de los compuestos orgnicos recogidos en el matraz colector se realiza mediante una extraccin.Fundamento terico de la destilacin por arrastre de vapor:En una mezcla formada por dos lquidos inmiscibles, A y B, la presin de vapor total a una temperatura determinada es igual a la suma de las presiones de vapor que tendran, a esta temperatura, ambos componentes sin mezclar, es decir, que cada componente ejerce su propia presin de vapor independientemente del otro (PT= PA+ PB).La mezcla hervir a aquella temperatura en la cual la presin de vapor total sea igual a la presin externa. Adems esta temperatura se mantiene constante durante toda la destilacin y es inferior a la de A y a la de B.Destilacin azeotrpicaEn qumica, la destilacin azeotrpica es una de las tcnicas usadas para romper un azetropo en la destilacin. Una de las destilaciones ms comunes con un azetropo es la de la mezcla etanol-agua. Usando tcnicas normales de destilacin, el etanol solo puede ser purificado a aproximadamente el 95%.Una vez se encuentra en una concentracin de 95/5% etanol/agua, los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la concentracin del vapor de la mezcla tambin 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 azetropo 95/5% debe romperse para lograr una mayor concentracin.Torre de Destilacin Atmosfrica

PROCESO DE DESTILACINLa destilacin atmosfrica se realiza en una torre como la descrita anteriormente, donde la cabeza tiene una presin ligeramente superior a la atmosfrica. De ella se sacan 4 extracciones, cuyo "corte" viene determinado por un rango de temperaturas, y una salida de gases por cabeza. Por lo general, suelen ser: - 4 Extraccin: Gasleos muy pesados - 3 Extraccin: Gasleos comunes. - 2 Extraccin: Keroxenos. 1 Extraccin: Naftas pesadas + Naftas ligeras. - Gases de cabeza: Butano, propano y otros gases ms ligeros.En el fondo de la torre queda un residuo del crudo que no destila, al que comnmente se le llama "residuo atmosfrico" o "crudo reducido". La cantidad de este residuo depende mucho del tipo de crudo con el que se alimenta a la torre, aunque suele estar alrededor de un 45%. Con este dato, podemos determinar que si el proceso de refino se quedase en este punto, el rendimiento de la refinera sera muy bajo, ya que este residuo slo se puede aprovechar para hacer asfaltos y algunos lubricantes (productos de bajo coste/tonelada). Por tanto, la mayor parte las refineras procesan este residuo mediante otras etapas posteriores y tratamientos.La destilacin, comnmente llamada columna de destilacin, donde debido a la diferencias de volatilidades comprendidas entre los diversos compuestos hidrocarbonados va separndose a medida que se desplaza a travs de la torre hacia la parte superior o inferior. El grado de separacin de los componentes del petrleo esta estrechamente ligado al punto de ebullicin de cada compuesto.El lugar al que ingresa el petrleo en la torre o columna se denomina "Zona Flash" y es aqu el primer lugar de la columna en el que empiezan a separarse los componentes del petrleo. Los compuestos ms voltiles, es decir los que tienen menor punto de ebullicin, ascienden por la torre a travs de platos instalados en forma tangencial al flujo de vapores. En estos platos se instalan varios dispositivos llamados "copas de Burbujeo", de forma similar a una campana o taza, las cuales son instaladas sobre el plato de forma invertida. Estas copas tienen perforaciones o espacios laterales. El fin de las copas de burbujeo, o simplemente copas, es la de hacer condensar cierto porcentaje de hidrocarburos, los ms pesados, y por consiguiente llenando el espacio comprendido entre las copas el plato que lo sostiene, empezando de esta manera a "inundar" el plato. La parte incondensable, el hidrocarburo voltil, escapar de esa copa por los espacios libres o perforaciones con direccin hacia el plato inmediato superior, en el que volver a atravesarlo para entrar nuevamente en las copas instaladas en dicho plato, de manera que el proceso se repita cada vez que los vapores incondensables atraviesen un plato. Al final, en el ltimo plato superior, se obtendr un hidrocarburo "relativamente" ms ligero que los dems que fueron retenidos en las etapas anteriores, y que regularmente han sido extrados mediante corrientes laterales.La temperatura dentro de la torre de fraccionamiento queda progresivamente graduada desde 350C, segn el ejemplo, en el punto de entrada de la carga, hasta menos de 100C en su cabeza. La entrada continua de crudo caliente genera una gama de platos con distinta temperatura y desde donde se extraen diversas fracciones a distintas alturas. Estas fracciones reciben nombres genricos y responden a caractersticas bien definidas, pero su proporcin relativa depende de la calidad del crudo destilado, de las dimensiones de la torre de fraccionamiento y de las presiones, caudales y temperaturas de operacin.En la parte alta de la torre estn los livianos (naftas) y hacia abajo van saliendo los pesados (gas oil - fuel oil). De la cabeza de las torres emergen gases que sirven de carga a las petroqumicas para obtener nuevos productos o pueden ser usados como combustible.Las fracciones lquidas son, del tope hacia el fondo, es decir, de menor a mayor temperatura de destilacin:Gas licuado. Esta fraccin tiene baja temperatura de destilacin: menor de 40C. Est compuesta por hidrocarburos de 1 a 5 tomos de carbono.Naftas. Estas fracciones son muy livianas (densidad= 0,75 g/ml) y de temperatura de destilacin de 40C a 175C. Estn compuestas por hidrocarburos de 6 a 10 tomos de carbono.Kerosenes (incluyen al JP1, el combustible para aviacin)destilan entre 175C y 230C, siendo de densidad mediana (0,8 g/ml). Sus componentes son hidrocarburos de 11 y 12 tomos de carbono.Gas oil liviano. El gas oil es un lquido de densidad 0,85 g/ml y aceitoso, que destila entre 180C y 230C. Sus componentes son hidrocarburos de 13 y 17 tomos de carbono.Gas oil pesado. Es un lquido denso (0,9 g/ml) que destila entre 305C y 405C. Sus hidrocarburos poseen de 18 a 25 tomos de carbono.Crudo reducido. Es el producto de fondo de la torre, viscoso, que destila a ms de 405C y tiene mas 25 tomos de carbono.

Estos productos obtenidos se tratan para conseguir productos comerciales en la forma siguiente:Los gases ligeros (metano y etano) se endulzan para eliminar el cido sulfhdrico y se aprovechan como combustible en la propia refinera.El GLP se separa en propano y butano que son envasados a presin o usados como materia prima para producir etileno y propileno y combustible para automviles.Las naftas se tratan en las unidades de reformado cataltico para mejorar sus cualidades y se mezclan para obtener gasolinas comerciales. La fraccin ligera de la nafta tambin se procesa en unidades de isomerizacin para mejorar su ndice de octano; asimismo puede ser usada para producir etileno y propileno.El keroseno es tratado para cumplir las especificaciones de combustible para aviacin o para usarse en la formulacin del disel de automocin.El gasleo se lleva a las unidades de hidrodesulfuracin, donde se reduce su contenido en azufre, tras lo cual se usa para formular disel de automocin o gasleo de calefaccin.El gasoil de vaco no es un producto final. Se lleva a las unidades de FCC (cracking cataltico fluidizado) donde a elevada temperatura y con presencia de un catalizador en polvo sus largas molculas se rompen y se transforman en componentes ms ligeros como GLP, naftas o gasleos. El gasoil de vaco tambin puede convertirse en las unidades de hidrocraqueo, donde a unos 400-440 C y alta presin, en presencia de catalizadores apropiados, se transforma tambin en GLP, naftas o gasleos libres de azufre. Estas unidades producen un gasleo de mejor calidad (con mejor ndice de octano) que las unidades de FCC.El residuo de vaco se puede utilizar como asfalto o bien someterlo a altsimas temperaturas en las unidades de coque en las que se producen componentes ms ligeros y carbn de coque que puede calcinarse para formar carbn verde. Este residuo de vaco tambin puede ser usado para fabricar fuelleo, bien directamente o previa su conversin trmica en unidades de viscorreduccin.En todas las refineras se produce tambin azufre slido, como subproducto, debido a las limitaciones impuestas a la emisin del dixido de azufre a la atmsfera.CrackingLas fracciones pesadas de baja calidad obtenidas en la destilacin primaria puede ser convertido a gas oil y nafta. El procedimiento que se utiliza es llamado FCC Fluid Catalytic Cracking.La carga se calienta a 500 C, a presiones del orden de 500 atm, en presencia de catalizadores, que intervienen en el proceso. Su nombre deriva de crack (del ingls romper) y cataltico para diferenciarlo del craqueo trmico. En esas condiciones la molcula de los hidrocarburos con muchos tomos de carbono se rompe formando hidrocarburos ms livianos, esto es, de menor nmero de tomos de carbono en su molcula.La siguiente ecuacin ilustra el hecho acaecido:C18H38 = C8H16 + C8H18 + CH4 + CLa ruptura de la molcula de 18 tomos de carbono origina nuevos hidrocarburos, dos de ellos de 8 tomos de carbono cada uno, iguales a los que componen las naftas. Otro hidrocarburo formado es el Metano: CH4, quedando un residuo carbonoso: el Coque de Petrleo.

Las fracciones obtenidas mediante el Cracking se envan a torres de fraccionamiento para separar:Gases.Naftas y eventualmente kerosene.Residuos incorporables a nuevas porciones de gas oil y de fuel oil.Gracias al Cracking se eleva el rendimiento en naftas hasta el 40-50%.Coque El coque es un combustible slido formado por la destilacin de carbn bituminoso calentado a temperaturas de 500 a 1100 C sin contacto con el aire.1 2 3 El proceso de destilacin implica que el carbn se limpia de alquitrn, gases y agua.3 Este combustible o residuo se compone en 90 a 95% de carbono.1 3 Nitrogeno, oxgeno, azufre e hidrogeno estn presentes en cantidades menores.1 Es poroso y de color negro a gris metlico.2 3 El coque se utiliza en grandes cantidades en altos hornos para la elaboracin de hierro aprovechando la siguiente reaccin qumica:1 2Fe2O3 + 3C 2Fe + 3COAparte de carbn mineral se han usado otros materiales como turba, carbn vegetal y petrleo crudo para elaborar materiales llamados coque, en este ltimo caso se trata de coque de petrleo.3 En cuanto a temperatura de produccin existen dos tipos de coque: el coque de alta temperatura, formado a los 900 a 1100 C y el de baja temperatura, formado a los 500 a 700 C.3El coque de petrleo (en ingls, petroleum coke, abreviado como pet coke) es un slido carbonoso derivado de las unidades de coquizacin en una refinera de petrleo o de otros procesos de craqueo. Otros coques tradicionalmente han sido derivados del carbn.El coque negociable es un coque relativamente puro de carbn que puede venderse para su uso como combustible (es decir, coque grado de combustible), o para la fabricacin de pilas secas, electrodos (es decir, coque grado de nodos).El coque de aguja, tambin llamado coque acicular, es un coque de petrleo cristalino utilizado en la produccin de electrodos de acero y aluminio de las industrias.El coque de catalizador es el coque que se ha depositado en el catalizador utilizado en el refinado del petrleo, como los que estn en el fluido craqueador cataltico. Este coque es impuro y slo se utiliza para combustible. Su alta temperatura y contenido de ceniza bajo, hace que sea un buen combustible para generadores elctricos basados en calderas de carbn, pero el coque de petrleo tiene alto contenido en azufre y bajo contenido de voltiles, lo que plantea algunos problemas ambientales y tcnicos con su combustin. Con el fin de cumplir las actuales normas de emisiones en Amrica del Norte es necesario algn tipo de captura del azufre; una opcin comn de la unidad de recuperacin de azufre para la quema de coque de petrleo es la tecnologa Snox, que se basa en el proceso conocido como WSA. La combustin en lecho fluido se utiliza comnmente para quemar coque de petrleo. La gasificacin se utiliza cada vez ms con esta materia prima (a menudo usando gasificadores colocados en las propias refineras).El coque de petrleo calcinado, o CPC, es el producto de la calcinacin de coque de petrleo, proviene de la unidad de coquizacin en una refinera de petrleo crudo. El coque de petrleo calcinado se usa para hacer los nodos de aluminio, acero y titanio en la industria de fundicin.El coque verde debe tener suficientemente bajo contenido de metales, a fin de ser utilizado como material de nodo. El coque verde con bajo contenido de metales se conoce como el coque de grado nodo. El coque verde con un contenido muy alto en metales no se calcina y se utiliza para la grabacin. Este coque verde se llama coque grado de combustible.EMPAQUEEl empaque (llamado relleno en Espaa) de la torre debe ofrecer las siguientes caractersticas:1. Proporcionar una superficie interfacial grande entre el lquido y el gas. La superficie del empaque por unidad de volumen de espacio empacado am debe ser grande, pero no en el sentido microscpico.2. Poseer las caractersticas deseables del flujo de fluidos. Esto generalmente significa que el volumen fraccionario vaco, o fraccin de espacio vaco, en el lecho empacado debe ser grande. El empaque debe permitir el paso de grandes volmenes de fluido a travs de pequeas secciones transversales de la torre, sin recargo o inundacin; debe ser baja la cada de presin del gas.3. Ser qumicamente inerte con respecto a los fluidos que se estn procesando.4. Ser estructuralmente fuerte para permitir el fcil manejo y la instalacin.5. Tener bajo precio.Los empaques son principalmente de dos tipos, aleatorios y regulares.

EMPAQUES AL AZARLos empaques al azar son aquellos que simplemente se arrojan en la torre durante la instalacin y que se dejan caer en forma aleatoria. En el pasado se utilizaron materiales fcilmente obtenibles; por ejemplo, piedras rotas, grava o pedazos de coque; empero, aunque estos materiales resultan baratos, no son adecuados debido a la pequea superficie y malas caractersticas con respecto al flujo de fluidos.Los anillos de Rasching son cilindros huecos, cuyo dimetro va de 6 a 100 mm o ms. Pueden fabricarse de porcelana industrial, que es til para poner en contacto a la mayora de los lquidos, con excepcin de lcalis y cido fluorhdrico; de carbn que es til, excepto en atmsferas altamente oxidantes; de metales o de plsticos.Los plsticos deben escogerse con especial cuidado, puesto que se pueden deteriorar, rpidamente y con temperaturas apenas elevadas, con ciertos solventes orgnicos y con gases que contienen oxgeno. Los empaques de hojas delgadas de metal y de plstico ofrecen la ventaja de ser ligeros, pero al fijar los lmites de carga se debe prever que la torre puede llenarse inadvertidamente con lquido. Los anillos de Lessing y otros con particiones internas se utilizan con menos frecuencia.Los empaques con forma de silla de montar, los de Berl e Intalox y sus variaciones se pueden conseguir en tamaos de 6 a 75 mm; se fabrican de porcelanas qumicas o plsticos. Los anillos de Pall, tambin conocidos como Flexirings, anillos de cascada y, como una variacin, los Hy-Pak, se pueden obtener de metal y de plstico.Generalmente, los tamaos ms pequeos de empaques al azar ofrecen superficies especficas mayores (y mayores cadas de presin), pero los tamaos mayores cuestan menos por unidad de volumen. A manera de orientacin general: los tamaos de empaque de 25 mm o mayores se utilizan generalmente para un flujo de gas de 0.25 m3/s, 50 mm o mayores para un flujo del gas de 1 m3/s.Durante la instalacin, los empaques se vierten en la torre, de forma que caigan aleatoriamente; con el fin de prevenir la ruptura de empaques de cermica o carbn, la torre puede llenarse inicialmente con agua para reducir la velocidad de cada.EMPAQUES REGULARESLos empaques regulares ofrecen las ventajas de una menor cada de presin para el gas y un flujo mayor, generalmente a expensas de una instalacin ms costosa que la necesaria para los empaques aleatorios. Los anillos hacinados de Raschig son econmicos solo en tamaos muy grandes.Hay varias modificaciones de los empaques metlicos expandidos. Las rejillas o "vallas" de madera no son caras y se utilizan con frecuencia cuando se requieren volmenes vacos grandes; como en los gases que llevan consigo el alquitrn de los hornos de coque, o los lquidos que tienen partculas slidas en suspensin.La malla de lana de alambre tejida o de otro tipo, enrollada en un cilindro como s fuese tela (Neo-Kloss), u otros arreglos de gasa metlica (Koch-Sulzer, Hyperfil y Goodloe) proporcionan una superficie interfacial grande de lquido y gas en contacto y una cada de presin muy pequea; son especialmente tiles en la destilacin al vaco.Soportes de empaque Es necesario un espacio abierto en el fondo de la torre, para asegurar la buena distribucin del gas en el empaque. En consecuencia, el empaque debe quedar soportado sobre el espacio abierto. Por supuesto, el soporte debe ser lo suficientemente fuerte para sostener el peso de una altura razonable de empaque; debe tener un rea libre suficientemente amplia para permitir el flujo del lquido y del gas con un mnimo de restriccin. Se prefieren los soportes especialmente diseados que proporcionan paso separado para el gas y el lquido.CUERPO DE LA TORREEsta puede ser de madera, metal, porcelana qumica, ladrillo a prueba de cidos, vidrio, plstico, metal cubierto de plstico o vidrio, u otro material, segn las condiciones de corrosin. Para facilitar su construccin y aumentar su resistencia, generalmente son circulares en la seccin transversal.TORRES EMPACADAS Las torres empacadas, o torres de relleno, utilizadas para el contacto continuo del lquido y del gas tanto en el flujo a contracorriente como a corriente paralela, son columnas verticales que se han llenado con empaque o con dispositivos de superficie grande. El lquido se distribuye sobre stos y escurre hacia abajo, a travs del lecho empacado, de tal forma que expone una gran superficie al contacto con el gas.La columna o torre utilizada en qumica industrial es una instalacin que se usa para realizar determinados procesos como son: destilacin, absorcin, adsorcin, agotamiento, etc.. cuya utilidad es la de separar los diversos componentes de una mezcla simple o compleja.En las columnas se produce habitualmente un movimiento a contracorriente entre el lquido que desciende y el vapor que asciende. Y es durante este movimiento cuando se purifican los componentes hasta la calidad deseado en el diseo.Las torres de relleno, son columnas cilndricas verticales, que estn rellenas con pequeas piezas que se llaman empaques. Estos elementos tienen por objeto aumentar el rea o superficie de contacto entre la fase gaseosa y lquida facilitando la absorcin.Uno de los materiales de relleno, se conoce como anillos de Rasching. Son de cermica, con excelente resistencia a los cidos y a las temperaturas etc. Pudindose emplear como relleno en torres de secado, de absorcin, torres de enfriamientoIMPORTANCIA DE LAS DIFERENTES PRUEBAS DE DESTILACIN El resultado de la destilacin da una idea de la calidad de crudo, en funcin de la cantidad de componentes que este contenga y de como estos se pueden extraer de ellos. Adems puede verificar la calidad de este y a partir de ellos conocer los diversos productos que se tendrn en la destilacin, asi como conocer el factor de caracterizacin, donde este junto con otros parmetros son los que van a asignar las especificaciones a dicho crudo a venta.FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DESTILACIN1. Temperatura: Con respecto al control de temperaturas se debe tener cuidado con los diferenciales de temperatura a los que se somete el crudo, debido a que los componentes presentes en el mismo; por estar en forma de mezcla varan su punto de ebullicin terico; esto hace que el proceso de separacin sea ms exigente.2. Tipo de Crudo: Se refiere a dependiendo de la calificacin a la que pertenezca el crudo se pueda aplicar diversos tipos de destilacin. Por ejemplo para crudos livianos se recomienda una destilacin atmosfrica y para crudos pesados o medianos se recomienda preferiblemente una destilacin al vacio,3. Montaje del Equipo: Otro aspecto importante es el correcto montaje del equipo y que los mismos sean los adecuados, ya que si existe un escape de vapor o un intercambio de temperatura externa, los resultados se vern alterados cuando obtengamos las diferentes fracciones.PRACTICAS DE LABORATORIO Determinacin del rango de destilacin de solventes y combustiblesMateriales y Equipos a utilizar: Equipo de destilacin. (Baln de 500 ml, condensador, tubo de tres vas) Bao de enfriamiento. Soporte universal. Mechero o manta de calentamiento Cilindro Graduado de 5, 10 y 100 ml. Termmetro con divisiones de 0,1 C.Sustancias: Muestra (Gasolina, Nafta, Kerosn u otro derivado), HieloProcedimiento Experimental1. Llenar el bao con suficiente hielo picado y agua para cubrir el tubo condensador.2. Se aaden 100 ml de muestra en el baln de destilacin. Se cuida que no pasen lquidos al tubo de vapores del baln. Se cierra el baln colocando un corcho en la parte superior, que contiene el termmetro. El bulbo del termmetro debe estar a nivel con el interior del tubo de vapores.3. Se conecta el condensador al tubo de vapores y la probeta graduada es colocada en posicin para recibir el liquido que sale del condensador. Si la muestra a destilar es petrleo, se recoge el destilado en cilindros d 10 ml; los cuales se colocan en un bao de agua fra; teniendo cuidado de que el agua no caiga en el interior del cilindro.4. Luego se aplica calor al baln de destilacin a una velocidad tal que permita que la primera gota de destilado salga del condensador en no menos de 5 ni mas de 10 minutos. La lectura en el termmetro en este punto, se anota como el "Punto Inicial de Ebullicin".5. Se regula el calentamiento de modo que se obtenga un volumen un volumen de condensado de 4 a 5 ml por minuto. La lectura del termmetro se registra cada vez que se recogen 10 ml de destilado en el cilindro. Conservar las muestras para determinar su composicin por cromatografa.6. La mxima temperatura observada en el termmetro, cuando el ultimo vapor salga, es reportado como el Punto Final de Ebullicin". En ciertos casos, la temperatura a la cual, el fondo del baln se encuentra seco, es anotada como "Punto Seco".7. El volumen total de destilado recogido en la probeta se registra como "Porcentaje Recuperado", y el material que permanece en el baln de destilacin se reporta como "Residuo de la Destilacin", una vez enfriado y medido el volumen. La diferencia del volumen entre la muestra inicial (100 ml) y la suma del % recuperado y del residuo, se registra como "Perdidas de Destilacin".8. Repetir la operacin de destilacin con el fin de obtener una excelente precisin de sus resultados, teniendo en cuenta que los puntos iniciales y finales de ebullicin no deben diferir por ms de 6 F, y los volmenes de destilados en esos puntos, no deben de diferir por ms de 2 ml.

PRACTICA DE LABORATORIO

Lectura de volmenes y temperaturas tomadas durante el proceso de destilacin

VOLUMEN (ml)TEMPERATURA (F)

0183,2

5266

10406,4

15435,2

20482

25501,8

30519,8

Punto Inicial de Ebullicin (F)183,2

Punto Final de Ebullicin (F)519,8

Volumen Recuperado (ml)30

Residuo de Destilacin (ml)1

Perdidas de Destilacin (ml)6

Volumen no Destilado (ml)63

Prdidas de Dest. = Vol. Inicial - (Vol. Dest. + Vol. Residuo + Vol. No Dest.)

25 C84.1C283.7C2 ml5 ml6 ml7 ml10 ml30 ml07/ 06/ 14

Gilberto HernndezJos DecairesOscar PrezRafael LpezNicolangelo LoiaconoRonier Cuevas

Nafta

100 ml

30 ml CONCLUSIN

68 ml2 ml+1,27 %En consecuencia la destilacin es un mtodo de separacin de mezclas y es el ms til para purificar lquidos. Es decir; es un proceso que consiste en calentar un lquido hasta que sus componentes ms voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma lquida por medio de la condensacin.

-0,17 %-0,13 %-0,01 %+0.11 %+1,21 %El objetivo principal de la destilacin es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales voltiles de los no voltiles.En la evaporacin y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos voltil; el componente ms voltil, casi siempre agua, se desecha.Sin embargo, la finalidad principal de la destilacin es obtener el componente ms voltil en forma pura.Por tal razn para realizar cualquier separacin de mezclas primero debemos saber sobre su estado fsico, caractersticas y propiedades. Lo que significa, es interesante realizar una mezcla, pero es ms importante tener claro cuales componentes se mezclan para que la hora de separar usemos la tcnica ms adecuada.

CONCLUSINEn consecuencia la destilacin es un mtodo de separacin de mezclas y es el ms til para purificar lquidos. Es decir; es un proceso que consiste en calentar un lquido hasta que sus componentes ms voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma lquida por medio de la condensacin.El objetivo principal de la destilacin es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales voltiles de los no voltiles.En la evaporacin y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos voltil; el componente ms voltil, casi siempre agua, se desecha.Sin embargo, la finalidad principal de la destilacin es obtener el componente ms voltil en forma pura.Por tal razn para realizar cualquier separacin de mezclas primero debemos saber sobre su estado fsico, caractersticas y propiedades. Lo que significa, es interesante realizar una mezcla, pero es ms importante tener claro cuales componentes se mezclan para que la hora de separar usemos la tcnica ms adecuada.