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UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO FACULTAD DE CIENCIAS INTEGRADAS VILLA MONTES CARRERA DE INGENIERIA PETROQUIMICA PROCESOS DE PRODUCCION DE LUBRICANTES Y DESASFALTADO CON PROPANO UNIVERSITARIOS: MOY MUCHIA HELGA YOSELIN CÁRDENAS CASTELLÓN LIONEL CÁRDENAS CASTELLÓN CARLOS NÉSTOR AMAYA ROCHA RONALDO DOCENTE: ING. TORRES PEÑA ALEX FERNANDO MATERIA: REFINERIAS III (PRQ 052) TEMA #2 PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE LUBRICANTES 1. INTRODUCCIÓN En esta investigación nos centraremos en la producción de las bases lubricantes minerales que por lo general son una mezcla de parafinas con cadenas lineales, hidrocarburos cíclicos, aromáticos y una pequeña cantidad de heteroátomos (nitrógeno, azufre y oxígeno). Las bases típicas generalmente tienen un 15-30% en peso de aromáticos, un 70-85% de mezcla de hidrocarburos lineales y cíclicos, y aproximadamente un 0.5-2% de especie con heteroátomos polares, de los cuales el azufre está presente en mayores concentraciones (1.2% a 12000 ppm), distribuido en forma de sulfuros de alquilos, sulfuros cíclicos y tiofenos. La manufactura de las bases minerales se logra a través de procesos de separación que aparecen resumidos en la Fig.1, y de procesos de tratamiento. ¿COMO SE FABRICAN LOS LUBRICANTES? La cadena de suministros del a fabrica se compone de seis pasos claves: Recibo de la materia prima, almacenamiento de la materia prima, mezclado del semielaborado, envasado del semielaborado, almacenamiento y despacho del producto terminado. De esta forma un aceite lubricante esta compuesto de dos elementos esenciales: Bases lubricantes derivadas del petrolo y sinteticos. De las cuales se utiliza ya se bases lubricantes de grupo I (para la fabricacion de lubricantes estandar) y Fig. 1 Esquema de la obtención de Aceites Básicos. altamente refinadas de grupo II (para la fabricacion de aceites de la mas alta especificacion) de acuerdo con las especificaciones de los prductos. Aditivos del producto. Estos aditivos son importados de la mas alta tecnologia tecnicamente desarrolladas por los mas reconocidos proveedores de categoria mundial. Estos dos componentes se mezcla en proporciones establecidas porlos proveedores de los aditivos, mediante proccesos de recirculamiento e inyeccion de aire y vapor dentro de un tanque mezclador en un tiempo determinado. Posteriormente se extrae una muestra representativa del tanque para ser analizada en el laboratorio de calidad realizando diferentes pruebas especifcas a cada familia de lubricantes. Cuando los aceites mezclados cumplen con el visto bueno de semielaborado de laboratorio pasan a las lineas de llenado para posteriormente tomar otra muestra para el visto bueno de la linea. Despues del visto bueno de la linea de producto es envasado, almacenado y despachado al cliente final. POR: MOY MUCHIA HELGA YOSELIN Cadena de suministros de producción de lubricantes. 2. PROCESOS DE SEPARACIÓN DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA PLANTA DE LUBRICANTES DE LA REFINERIA GUALBERTO ILLARROEL. 2.1. UNIDAD DE DESTILACIÓN AL VACÍO SISTEMAS I Y II Esta unidad inició operaciones en octubre de 1978, con el proyecto de arranque de la planta de lubricantes. El objetivo de esta Unidad es el procesamiento de Crudo Reducido de la planta de Carburantes, el Crudo Reducido es sometido a un proceso de destilación al vacío, con el objeto de obtener cortes de aceites requeridos. En el proceso se controla la viscosidad de los cortes, la que constituye la principal propiedad de los aceites. El Sistema I de Vacío destila el crudo reducido para obtener por cabeza Diesel Oil pesado que se envía a la Planta Carburantes, el corte lateral que se envía al Sistema II y el producto de fondo que se envía a la Unidad de Desasfaltización. En el Sistema II se fracciona el corte lateral en tres cortes de aceite, denominados de acuerdo a su viscosidad SAE 10 destilado, SAE 20 destilado y SAE 30 destilado. Los tres cortes de aceite son enviados posteriormente a la Unidad de Refinación por furfural. De acuerdo a la calidad de crudo reducido, se incrementa el porcentaje del producto de fondo de Vacío I, lo que obliga a enviar el excedente al tanque de Excedentes de Lubricantes. 2.2. DESALFALTIZACIÓN POR PROPANO La Unidad de Desasfaltización por propano (PDA) entró en servicio en mayo de 1979, el objetivo de esta Unidad es la separación de material asfáltico del Corte de Fondo de Vacío I, por medio de propano líquido, el cual es un solvente completamente soluble en aceites y parafinas, precipitando así las sustancias asfálticas. El asfalto constituido por asfaltenos y resinas, es un material de alto peso molecular, térmicamente inestable y debe ser separado del aceite lubricante. El corte de fondo es sometido a un proceso de extracción en una torre de contacto de discos rotatorios con propano líquido en contracorriente, produciéndose dos corrientes que se separan por su densidad. La parte de la cabeza es el aceite desasfaltado (DAO) y propano, la segunda fracción es el asfalto y propano que sale por el fondo de la torre. Las dos corrientes son separadas en torres flash a presión y strippers. El propano obtenido es reutilizado como solvente. POR: CÁRDENAS CASTELLÓN LIONEL 2.3. UNIDAD DE REFINACIÓN POR FURFURAL Esta unidad (FEU) entra en operación en diciembre de 1978, el objetivo de esta Unidad es el extraer de los cortes de aceite los hidrocarburos aromáticos policíclicos, utilizando el furfural como solvente selectivo. Los aromáticos policíclicos tienen bajo índice de viscosidad, pobre estabilidad a la oxidación, alto residuo carbonoso y un elevado color. El furfural tiene un alto poder disolvente de aromáticos y un bajo poder disolvente de aceites lubricantes, en los intervalos de temperatura de operación. Para lograr la extracción de los aromáticos policíclicos de los aceites, se utiliza una torre de contacto de discos rotatorios (CDR), donde se pone en contacto el aceite con el furfural en contracorriente, formándose dos fases que se separan de acuerdo a su densidad. La fase refinada que sale por la cabeza de la torre contiene poco solvente y aceite, estos son separados en el stripper de refinado, obteniéndose por el fondo el aceite refinado y por la cabeza el furfural húmedo que es enviado al acumulador de solvente. El aceite refinado se envía al tanque de almacenamiento para su posterior carga a la Planta de desparafinación por metil etil Cetona (MEK) y cetona. La fase que sale del fondo de la torre de contacto contiene gran cantidad de solvente y aromáticos policíclicos se envía al sistema de recuperación de solvente que utiliza torres flash y stripper para recuperar el solvente húmedo. El producto final es el que se envía a los tanques de extracto en caso de aceites SAE30 y Bright Stock y a combustión líquido o excedentes en el caso de los cortes livianos SAE 10 y SAE 20. La característica de la Unidad es que se trabaja en evaporadores a temperaturas cercanas a las de craqueo del furfural, lo que produce carbón que se deposita en los tubos de los mismos, por lo que se programa periódicamente la limpieza de intercambiadores. Esquema de planta de extracción de aromáticos 2.4. UNIDAD DE DESPARAFINACIÓN POR MEK-TOLUENO Puesta en marcha en el año 1979, la Unidad de MEK es utilizada en la desparafinación por solvente de aceites de producción de lubricantes con bajo punto de escurrimiento y para la producción de parafina terminada apta para su comercialización. El solvente utilizado es una mezcla 50% volumen de Metil-Etil-Cetona y 50% volumen de Tolueno. La mezcla de cetona y tolueno al 50% da las condiciones del solvente ideal, que, y así disuelva el aceite y precipitela parafina, llevándola a su forma cristalina de tal manera que puedan separarse fácilmente por filtración. El proceso de desparafinación consiste en diluir inicialmente el aceite de carga para que en el trayecto comience la separación del aceite. Posteriormente la mezcla es enfriada por intercambio de calor en Chillers donde recibe solvente de dilución secundaria. La mezcla enfriada, es cargada a los filtros rotatorios donde se separan el aceite más solvente por un lado y la parafina más solvente por el otro. El aceite desparafinado con el solvente, se envía al sistema de recuperación de solvente de donde se obtiene el aceite desparafinado como producto, el solvente recuperado se vuelve a utilizar en la planta. La parafina con solvente, se envía a recuperación de solvente, obteniéndose parafina blanda por un lado y solvente que se utilizará nuevamente en el proceso. La parafina blanda de los cortes SAE30 y Bright Stock se envía a tanques de Combustible líquido o de excedentes de lubricantes. La Parafina blanda de los cortes SAE10 y 20 en cambio se envía a tanques de almacenaje para posterior reproceso. La parafina blanda SAE10 y 20 que es parafina macrocristalina, se alimenta nuevamente a MEK para la operación de desaceitado. Esta operación permite obtener la parafina dura con bajo contenido de aceite, que es enviada a tanques para su posterior tratamiento de clarificación y blanqueo. El aceite Unidad de desparafinado con MEK/Tolueno obtenido es enviado a tanque combustible líquido o de excedentes de Carburantes. Como refrigerante en la unidad se utiliza un circuito de propano y de gas inerte que se genera en planta. El aceite desparafinado se envía a tanques de almacenamiento para su posterior carga a la Unidad de Hidroterminado. POR: AMAYA ROCHA RONALDO 3. PROCESOS DE TRATAMIENTO 3.1 HIDROTERMINADO DE ACEITES Esta unidad entró en servicio en mayo de 1979, este proceso es utilizado para el tratamiento final de aceites lubricantes después de la desparafinación. El objeto de este proceso es mejorar el color de los aceites desparafinados, mejorar la estabilidad a la oxidación, desulfurizar y remover trazas de contaminantes, todo esto se logra con una alta eficiencia, utilizando una moderada hidrogenación del aceite. El proceso de Hidroterminado consiste en someter al aceite a una hidrogenación suave en presencia de catalizador Molibdeno- Níquel, para ello se inyecta hidrógeno, proveniente de la generadora de hidrógeno de la unidad de Platforming, a la carga de aceite luego de pasar por el alambique ingresa al reactor donde se producen las siguientes reacciones: Desulfuración; hidrodenitrogenación; hidrogenación de olefinas; hidrogenación suave de aromáticos; descomposición de compuestos oxigenados. El aceite hidrogenado es separado del hidrógeno excedente y luego sometido a stripping y secado antes de enviar a tanques de almacenamiento de aceites base. 4. UNIDAD DE PRODUCCIÓN DE LUBRICANTES La Planta de Producción Lubricantes tiene la finalidad de elaborar aceites y grasas lubricantes, parafina dura comercial y cementos asfálticos. Se utilizan como materia prima aceites base, parafina dura, asfalto y extractos obtenidos en la Planta Lubricantes y otras materias primas y aditivos para obtener el producto final deseado. Para la producción de Lubricantes se tiene las siguientes unidades de proceso: 4.1. BLENDING DE ACEITES La unidad de Blending, fue puesta en servicio en el año 1979 y tiene como objetivo la preparación de aceites lubricantes, tanto automotrices como industriales. La elaboración de aceites lubricantes es una operación por lotes que comprende las etapas de mezclado de los aceites base, acondicionando su viscosidad, y el añadido posterior de aditivos de acuerdo a formulaciones establecidas en las certificaciones de calidad obtenidas de laboratorios de ingeniería mecánica de los EE.UU. La unidad se complementa con todas las instalaciones necesarias para el envasado de los aceites elaborados, tanto en tambores de 208 litros, baldes de 18 litros en envases de 1 y 4 litros de y capacidad. Para el logro del objetivo de Blending se dispone de los siguientes equipos principales: Tanques de mezclado D-360-361 -362-363-364-365-366 Balanzas de llenado automático para envases de 208 y 18 litros Maquinas de envasado semi-automático para envases de 1 y 4 litros Tanque de recepción de aditivos. Las mezclas de aceites bases y aditivos son enviadas a laboratorio para su análisis. En base al resultado del análisis se corrigen los parámetros que se requieran para posteriormente enviar el aceite a su envasado. POR: CÁRDENAS CASTELLÓN CARLOS TEMA #3 DESASFALTADO CON PROPANO 1-INTRODUCCION La unidad de PDA está constituida por un proceso que tiene como alimentación el producto de fondo de la unidad de vacío, el des asfaltado se realiza a contracorriente en columnas de extracción liquido-liquido, según el solvente empleado y la calidad deseada en los productos se opera a condiciones de presión y temperatura determinadas. El producto que se obtiene se denomina (DAO) y a partir de este se fabrica la base pase parafínica denominada bright stock. 2.-OBJETIVOS 2.1.-OBJETICO GENERAL Obtención de DAO de mayor viscosidad por medio de la separación de los compuestos asfalticos en un proceso de extracción liquido-liquido 2.2.-OBJETIVOS ESPECIFICOS Separar el asfalto con propano. Describir el proceso del desasfalfatado Determinar las condiciones necesarias para llevarse el proceso de desasfaltado con propano. Mejorar la calidad de residuo para su posterior comerzalizacion. 3.-MARCO TEORICO 3.1.-PEOCESO DE DESASFALTIZACION La desasfaltatizacion consiste en un tratamiento adicional que se le realiza a los productos que previamente pasaron por otros procesos. El residuo es refinado con solvente en la unidad de desasfaltado, donde se mescla con propano líquido para separar las resinas asfálticas y otros componentes que perjudican la calidad de los aceites. Luego también se separa el propano del aceite y del asfalto. POR : UNIV.AMAYA ROCHA RONALDO. 4.- OPERACIÓN DE DESASFALTADO CON PROPANO La unidad de desasfaltado por propano trata el residuo de destilación al vacío, produciendo un crudo desasfaltado (DAO) y un asfalto residual. El proceso utilizado por esta unidad es la extracción líquido – líquido que se produce en una columna de discos rotatorios RDC. 4.1.- DIAGRAMA DE BLOQUES Como ya se sabe el proceso de desasfaltado usa como materia prima el residuo del proceso de destilación al vacío, de acuerdo a la composición del crudo que se alimenta a la refinería, el producto de cola que sale de la columna de vacío puede poseer elevados porcentajes de asfalto o de lubricantes pesados. Si el contenido en asfalto es elevado, es sometido a un proceso de desasfaltado usando un solvente. Esta operación no es necesaria en el caso de contenidos bajos de asfalto 4.2. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE DESASFALTADO. Las corrientes de destilado más livianas para producir cortes base de aceites lubricantes pueden enviarse directamente a unidades de extracción con solventes, pero el fondo de vacío requiere desasfaltizado para removerle los asfaltenos y las resinas antes de enviarlo a extracción con solventes. En algunos casos, las corrientes destiladas de alto punto de ebullición también pueden contener suficiente cantidad de asfaltenos y resinas que justifiquen este proceso. El propano es el solvente empleado por excelencia para el desasfaltizado, pero puede también usarse con etano o butano para ajustar las propiedades del solvente. El propano tiene propiedades como solvente inusual. En el rango de 40 a 60 ºC, disuelve muy bien las parafinas, pero esta solubilidad disminuye con el aumento de la temperatura hasta la temperatura crítica del propano(96,8 ºC), donde todos los hidrocarburos se vuelven insolubles. En el rango de 40 a 96,8 ºC, los asfaltenos de alto peso molecular y las resinas son ampliamente insolubles en propano. La alimentación se pone en contacto con entre 4 y 8 volúmenes de propano líquido a la temperatura de operación deseada. La fase de extracto contiene entre 15 y 20% en peso de aceite siendo el resto solvente. Cuanto más pesada sea la alimentación, mayor será la relación propano/aceite requerida. La fase de refinado contiene entre 30 y 50% en volumen de propano y no es una verdadera solución sino una emulsión de material asfáltico precipitado en propano. En la figura 3.1. se muestra una unidad típica de desasfaltizado con propano. El propano se inyecta en el fondo de la torre de extracción (1), y el fondo de la torre de vacío entra cerca del tope de la torre de extracción (2). A medida que el propano sube por la torre, disuelve el aceite del residuo y lo lleva hacia arriba. Entre el punto de alimentación del residuo y la cima de la torre, existen serpentines de calentamiento que aumentan la temperatura de la fase extracto propano-aceite por lo tanto se reduce la solubilidad del aceite en propano. Esto causa que algo del aceite salga de la fase extracto creando una corriente de reflujo. El reflujo escurre hacia debajo de la torre e incrementa el grado de separación entre la porción de aceite del residuo y la porción de asfáltenos y resinas (3). La fase de asfáltenos y resinas deja el fondo de la torre y constituye la fase de refinado (4), la mezcla propano-aceite que sale por cabeza es el extracto (5). El sistema de recuperación de solvente del proceso PDA, al igual que todos los procesos de extracción de solventes, es mucho más complicado y costoso de operar que la sección de tratamiento. Se utilizan técnicas de evaporación flash en dos etapas o supercríticas para recuperar el propano de las fases de refinado y extracto. En los sistemas flash, la primera etapa se opera a elevadas presiones, suficientes para condensar los vapores de propano con agua de enfriamiento como medio de intercambio calórico, la torre flash de extracto opera a mayor temperatura que la torre flash de refinado (6), debido a que en la torre de alta presión flash de refinado, la espuma y el arrastre de asfalto puede ser un problema serio. Para minimizar esto, la torre flash opera a cerca de 290 ºC para mantener la viscosidad del asfalto en un nivel razonablemente bajo, además que de aquí se separa parte del propano que es enviado al acumuladora de propano (7). La segunda etapa despoja el propano remanente en el refinado y en el extracto a presión cercana a la atmosférica (8). El propano despojado aún tiene un poco de aceite este es separado en una última torre flash (9), el aceite es enviado nuevamente a la torre flash de alta presión del extracto y el propano se comprime y condensa antes de ser retornado al acumulador de propano (10). El asfalto pasa a un stripper donde se eliminan compuestos más livianos el asfalto recuperado del refinado puede ser mezclado con otros asfaltos para hacer combustibles pesados, utilizado como alimentación de la unidad de coking o usado para la producción de pavimento de asfalto (11). El aceite pasa a un stripper donde se eliminan compuestos livianos que son enviados a la unidad de vacío, el aceite pesado recuperado del extracto se llama bright stock. Es un producto de alta viscosidad, que posteriormente procesado, se utiliza para la formulación de aceites lubricantes pesados para camiones, automóviles, y aviones (12). POR: UNIV. CARDENAS CASTELLON LIONEL 5.- TIPOS DE SOLVENTE Solvente parafinico: Pueden ser parafinas de C3 a C5, donde la carga de alimentación se lleva a cabo en proporciones que varían entre 3 y 10 veces el peso de carga alimentada, dicha variación depende del porcentaje de asfalto que existe en ésta. El uso de solvente parafinico es el más usado en el proceso de desasfaltado, es eficiente y económico y generalmente el solvente parafinaco usado es el propano. Solvente acido: Solvente que se utilizaba en los primeros procesos de desasfaltado, que en la actualidad se halla prácticamente en desuso. Solvente DUO-SOL: La carga de alimentación se trata con una parafina y ácido cresílico (dos disolventes). El propano disuelve a los hidrocarburos parafínicos y el ácido cresílico los compuestos nafténicos. Antes de finalizar la operación, los disolventes entran en contacto en contracorriente para agotar los hidrocarburos parafínicos disueltos en ácido cresílico y los nafténicos en el propano. Proceso que es usado muy poco debido y más caro que los procesos convencionales. Solvente supercrítico: Investigadores han propuesto el uso de fluido supercrítico durante la extracción, ya que tienen propiedades intermedias entre gas y líquido. Con esto, tienen la densidad similar a un líquido, que tiene una potencia de solvatación significativa, y mientras una compresibilidad similar de un gas. El gran poder de solvatación causa una alta permeabilidad en la muestra de fluido, lo que aumenta la probabilidad de una extracción completa, el uso de este solvente no ha sido empleado industrialmente debido a la dificultad en el control de la temperatura de la extracción a temperaturas por encima de la temperatura crítica del disolvente utilizado. Como solventes propuestos se encuentra el dióxido de carbono, etano, pentano y propano, pero en sus condiciones súper críticas, es decir por encima de su presión y temperatura critica. El uso de este solvente en un futuro podría despasar al uso de solvente parafínico, ya que nos permite más rendimiento y calidad. POR: UNIV. CARDENAS CASTELLON CARLOS 6.- USOS El crudo desasfaltado (DAO) se utiliza como materia prima para una unidad de craqueo catalítico. El residuo asfaltico (fondo de alquitrán) solamente puede usarse para producir aceites pesados para asfalto o como materia primaria para el combustible de baja calidad. 7.- VENTAJAS Bajos costos operacionales y de inversión. Aprovechamiento de componentes de mayor valor comercial. Reducción de compuestos de azufre, nitrógeno de la mezcla. Bajo nivel de contaminantes metálicos: Ni, V estas sustancias actúan como venenos para los catalizadores de craqueo: el vanadio destruye a la sepiolita ( parte activa de los catalizadores de ruptura catalítica). La demanda de coque de petróleo, para uso en la producción de electrodos. POR: UNIV. MOY MUCHIA HELGA YOSELIN. UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO FACULTAD DE CIENCIAS INTEGRADAS VILLA MONTES CARRERA DE INGENIERIA PETROQUIMICA TAREA N° 2 UNIVERSITARIOS: MOY MUCHIA HELGA YOSELIN CÁRDENAS CASTELLÓN LIONEL CÁRDENAS CASTELLÓN CARLOS NÉSTOR AMAYA ROCHA RONALDO DOCENTE: ING. TORRES PEÑA ALEX FERNANDO MATERIA: REFINERIAS III (PRQ 052) 2021 VILLA MONTES - TARIJA BOLIVIA 1. QUE ES EL FURFURAL El furfural es un compuesto orgánico, un aldehído aromático con estructura de anillo. Es un líquido aceitoso incoloro y con olor a almendras. Sin embargo, se oxida con gran facilidad el color se cambia a marrón en el proceso de almacenamiento por la acción de la luz y el aire,es un aldehído industrial derivado de varios subproductos de la agricultura, maíz, avena, trigo, aleurona, aserrín. Tiene características químicas muy activas en reacciones de oxidación, hidrogenación y condensación. Su fórmula molecular es C5H4O2 . 2. COMO SE PRODUCE EL FURFURAL. En el método industrial para la obtención del furfural, la hidrólisis se lleva a cabo calentando el material que contiene pentosano con ácido mineral diluido en un digestor rotatorio bajo presión de vapor (50-100 lb/in 2), durante algún tiempo. Al dejar salir el vapor para eliminarla presión, el furfural destila junto con el vapor. Los vapores se pasan a una columna fraccionadora, de cuya cabeza destila una mezcla del azeótropo binario de furfural y agua el cual es condensado y al condensarse se separa en dos capas; la del fondo consiste principalmente de furfural con una pequeña cantidad de agua; la superior es una capa acuosa que contiene 8-9% de furfural. Las dos capas se separan por decantación, la capa acuosa se regresa como reflujo a la cabeza de la columna de fraccionamiento, y la capa de furfural se https://www.ecured.cu/Luz https://www.ecured.cu/Aire destila en otra unidad de fraccionamiento para eliminar el agua como el azeótropo binario. El tratamiento de los pentosanos con ácidos minerales suficientemente fuertes (H2SO4 al 10% o HCl al 12%), da primero la hidrólisis de los polisacáridos a pentosas las cuales posteriormente se deshidratan, a través de una serie de Re arreglos no totalmente comprendidos, para dar el furfural. El furfural puede obtenerse, en general, a partir de los residuos de materias vegetales, o subproductos de la agricultura tales como: cáscara de avena, maíz, bagazo de caña, desechos de madera, trigo. El 10 % de los residuos de la producción agrícola puede convertirse en furfural con ácido sulfúrico diluído. Esta reacción comprende los azúcares de las plantas, como los contenidos en la hemicelulosa. Un derivado de furfural es el furfuril-mercaptan, que da al café tostado su aroma. POR : UNIV.AMAYA ROCHA RONALDO. 3. COMO SE EXTRAE EL HIDROGENO MEDIANTE CORRIENTE ELÉCTRICA La electrólisis consiste en la ruptura de la molécula de agua por acción de una corriente eléctrica. Cuando ocurre en condiciones ambiente (25ºC y 1 atm) Mediante la electrolisis, el agua se descompone para formar hidrógeno y oxígeno, Como puede observarse, en esta reacción se necesita un aporte energético (DH positiva), que será suministrado mediante energía eléctrica. en una célula electroquímica hay dos electrodos (cátodo y ánodo) unidos por un medio conductor formado por iones H+ (protones) disueltos en agua. El paso de corriente eléctrica entre cátodo y ánodo hace que el agua se disocie, formándose hidrógeno en el cátodo y oxígeno en el ánodo. se producen 1.02 kJ de hidrógeno por cada kJ eléctrico consumido. Sin embargo, si la reacción transcurre con vapor de agua a 1000ºC se producen 1.36 kJ de hidrógeno por cada kJ eléctrico consumido. Hay dos formas de llevar a cabo la electrólisis: • Electrólisis a baja temperatura: el consumo eléctrico es muy elevado, del orden de la energía contenida en el hidrógeno producido. Un electrolizador teórico que operase a 83º C consumiría 2.83 kWh de electricidad para producir 1 Nm3 de hidrógeno, que contiene 3 kWh de energía química (sobre el poder calorífico inferior). • Electrólisis de alta temperatura: el consumo de electricidad, siendo alto, comienza a resultar aceptable. Para esta operación se precisa disponer de vapor de agua y de una fuente térmica de elevada temperatura, que puede ser energía solar concentrada o energía nuclear de reactores 4. QUE ES UN PUERTO METANERO. puerto metanero es que permite la descarga del combustible desde un buque metanero a tierra sin necesidad de contar con instalaciones en destino. 5. QUE ES UN TANQUE METANERO. Un tanque metanero es dedicado al transporte de gas natural licuado, GNL, desde los países productores de gas natural a los países consumidores. Hay esencialmente dos tipos de tanques esféricos y de membrana Los esféricos son tipo Moss Rosenberg por ser diseñados por esta empresa noruega. Están construidos en acero inoxidable y son autoportantes, o sea que ellos soportan la carga. Debido a la infraestructura que deben crear los astilleros para construirlos han perdido mercado hoy en día con respecto a los de membrana. Son muy característicos por tener un sistema de contención de carga muy particular, que incluye cuatro o más grandes tanques esféricos, cuyas semiesferas destacan sobre la cubierta principal. Los de membrana están hoy día diseñados y licenciados por Gaz Transport & Technigaz's, que es la unión de dos empresas. El peso de la carga se trasmite al casco interior a través de las membranas y aislamientos. Tienen varios diseños, siendo los más comunes el GT-96, el Mark III y el CS1. El GNL en los tanques de carga del buque se mantiene a la temperatura a la que se ha cargado (entre -159,5 y -161 °C) a lo largo de toda la navegación, pero dependiendo de su temperatura una parte del líquido se evapora por ebullición. POR: UNIV. MOY MUCHIA HELGA YOSELIN 6. HIDROGENACION DEL ACEITE. la hidrogenación de aceites, la reacción de hidrogenación consiste en saturar los dobles enlaces de los ácidos grasos en presencia de un metal que cataliza la reacción. Es un proceso importante de catálisis heterogénea gas/sólido/líquido en el cual el grado de insaturación de los triglicéridos naturales disminuyecon el objetivo de convertir los aceites líquidos en grasa sólida para aplicaciones en la industria de la alimentación, para la producción de margarinas, grasas para la repostería, manteca, aceite de mesa, los cosméticos, plastificantes En este proceso, la reacción química no puede ocurrir si solo se mezcla el hidrógeno con el aceite.En efecto, la incorporación del gas en el doble enlace debe vencer una barrera energética considerable.La energía necesaria disminuye cuanto más fácilmente el hidrógeno y la grasa insaturada se adsorben sobre la superficie del catalizador. El catalizador puede ser a base de níquel, de cobre, de platino, de paladio u otros metales y hace que la reacción transcurra más rápidamente. Durante la reacción de hidrogenación, se consideran tres fases: la del hidrógeno en la fase gas la del aceite líquido y la del catalizador sólido El rango de temperatura para la hidrogenación de aceites vegetales es 127-190oC y de presión 0.5-5 bar.El proceso de hidrogenación permite lograr varios objetivos de interés tecnológico Modificar la composición de las grasas y de los aceites, y, por tanto, sus propiedades físicas y químicas Disminuir la insaturación de los ácidos grasos Hidrogenar parcialmente los enlaces múltiplesde los aceites para uso alimentario y a fin demejorar su resistencia a la oxidación atmosfé-rica. Producir grasas con propiedades físicas deter-minadas que cumplan de necesidades concretas para su uso posterior POR: UNIV. CARDENAS CASTELLON CARLOS 7. QUE ES EL CRUDO DESASFALTADO Y EN QUE CONSISTE El crudo desasfaltado (DAO), se utiliza como materia prima para una unidad de craqueo catalítico El proceso del crudo desasfaltado usa como materia prima el residuo del proceso de destilación al vacío, de acuerdo a la composición del crudo que se alimenta a la refinería, el producto de cola que sale de la columna de vacío puede poseer elevados porcentajes de asfalto o de lubricantes pesados. Si el contenido en asfalto es elevado, es sometido a un proceso de desasfaltado usando un solvente 8. OBTENEMOS LOS AROMÁTICOS. Los productos aromáticos que se obtienen en mayor proporción de las operaciones de refino del petróleo son el benceno, tolueno y la mezcla de xilenos POR: UNIV. CARDENAS CASTELLON LIONEL 8.¿ CON QUE SE REALIZA LA EXTRACCIÓN DE AROMATICOS? R.-la extracción de aromáticos se realiza con furfural. El furfural puede obtenerse, en general, a partir de los residuos de materias vegetales, o subproductos de la agricultura tales como: cáscara de avena, maíz, bagazo de caña, desechos de madera, trigo, etcétera. El 10 % de los residuos de la producción agrícola puede convertirse en furfural con ácido sulfúrico diluído. 9.- GRAFICA DE LAS VARIABLES DE OPERACIÓN EN UNA TORRE DE DESTILACIÓN AL VACIO? R.- La destilación al vacio del residuo atmosférico (CRUDO REDUCIDO –CR), es una operación complementaria a la destilaciónprimaria (Topping). Las unidades de Vacío, están diseñadas para operar en condiciones termodinámicas adecuadas para destilar las fracciones pesadas del crudo, sin que se produzca la descomposición térmica de los mismos. Para lograrlo se baja la presión de trabajo hasta alcanzar presiones absolutas de 20 mm Hg en la zona de carga de la columna de destilación. El Vacío es obtenido con eyectores de vapor. La zona de condensación o fraccionamiento tiene el mayor diámetro ya que las pérdidas de carga deben ser despreciables para mantener el Vacío homogéneo en la totalidad de la torre. La zona de cabeza es de diámetro menor ya que el caudal de vapores en esta zona es muy bajo debido a que los productos solo son obtenidos lateralmente y no por cabeza. El fondo de la columna tiene el menor diámetro, ya que se debe minimizar el tiempo de residencia del asfalto para evitar la descomposición térmica y formación de carbón en la torre. Es decir reducir la presión de operación para obtener la ebullición a temperaturas bajas, ya que un líquido empieza a hervir cuando su presión de vapor iguala la presión de operación. POR : UNIV.AMAYA ROCHA RONALDO 10.- ¿VARIABLES DE OPERACIÓN EN UNA OLLA DE PRESIÓN? R.- El principio que rige el funcionamiento de una olla a presión, es la relación existente entre presión, volumen y temperatura. En una olla a presión, el volumen permanece constante, sin embargo, el cierre hermético de la olla hace que al calentarse esta, la presión aumente. Cuando usamos la olla exprés cocinamos los alimentos dentro de un recipiente donde se alcanzan presiones más altas que la atmosférica (alrededor de los 80-90 kPa) y por tanto el punto de ebullición del agua se incrementa. Eso significa que cocinamos a más de 100 grados centígrados, unos 120-130, y por tanto el tiempo de cocción se acorta. 11.-¿CUÁL ES EL PODER CALORÍFICO DEL C1(METANO),C2(ETANO), C3(PROPANO), C4(BUTANO), C5, C6, C7 Y C8.? 12.-¿CUÁLES SON LAS MATERIAS PRIMAS PARA LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA? R.- La industria petroquímica emplea ante todo como materias primas básicas las olefinas y los aromáticos obtenidos a partir del gas natural y de los productos de refinación del petróleo: el etileno, propileno, butilenos, y algunos pentenos entre las olefinas, y el benceno, tolueno y xilenos como hidrocarburos aromáticos POR: UNIV. CARDENAS CASTELLON LIONEL 13.- ¿QUÉ ES EL OCTANAJE? R.- El octanaje o índice de octano mide la capacidad de anti detonación de la gasolina, es decir, hasta qué punto esta aguanta sin detonar prematuramente. Este fenómeno se produce cuando la mezcla explosiona antes de que se lo ordene la chispa producida por la bujía y, por tanto, el pistón aún no está situado en el lugar adecuado. Por tanto, el índice de octano u octanaje determina la capacidad antidetonante de la gasolina cuando se comprime dentro del cilindro. Los motores son más eficientes cuanto más alto sea la relación de compresión pero, para que ello sea posible, la gasolina utilizada debe ser capaz de soportar dicho nivel de compresión o sufrirá combustión prematura. 14.- ¿PARA QUÉ SIRVE EL NÚMERO DE OCTANOS? R.- El Número de octano, a veces denominado octanaje, es una escala que mide la capacidad antidetonante del combustible (como la gasolina) cuando se comprime dentro del cilindro de un motor. Existente rangos de octanaje de acuerdo a la calidad de la gasolina y el contenido de plomo que pueden poseer y de acuerdo a ello determinar hasta alcanzar rangos de octanajes hasta 100 octanos. POR: UNIV. MOY MUCHIA HELGA YOSELIN 15.-¿ EN QUÉ CONSISTE EL DESASFALTADO CON PROPANO? R.- La desasfaltatizacion consiste en un tratamiento adicional que se le realiza a los productos que previamente pasaron por otros procesos. El residuo es refinado con solvente en la unidad de desasfaltado, donde se mescla con propano líquido para separar las resinas asfálticas y otros componentes que perjudican la calidad de los aceites. Luego también se separa el propano del aceite y del asfalto. 16.- ¿CÓMO SE HACE LA ELIMINACIÓN DE ASFALTO? R.-la eliminación del asfalto se realiza en un proceso de extracción liquido-liquido en este caso se utiliza como solvente el propano, es el más común en la eliminación del asfalto. 17.- ¿CÓMO SE EXTRAEN LOS LUBRICANTES? https://www.motor.es/que-es/relacion-de-compresion R.- Para elaborar lubricantes se eliminan las parafinas, este proceso se llama des parafinado. Se realiza con solventes especiales a bajas temperaturas. Las parafina deben eliminarse para los aceites se mantengan fluidos cuando trabajan a muy bajas temperaturas. Por último el aceite se filtra y refrigera, se recupera el solvente disuelto en ambas fases: aceite y parafina. Una vez que está libre de compuestos aromáticos y parafinas, la base es enviado al hidroterminado catalítico donde se pone en contacto el aceite con gas hidrogeno en presencia de un catalizador adecuado. Este es el aceite último paso de la refinación de los aceites bases , siendo el objetivo principal eliminar el azufre , mejorar la estabilidad y la resistencia a la oxidación POR: UNIV. CARDENAS CASTELLON CARLOS
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